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TWI706185B - 成像用光學系統、取像裝置及電子裝置 - Google Patents

成像用光學系統、取像裝置及電子裝置 Download PDF

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TWI706185B
TWI706185B TW108139653A TW108139653A TWI706185B TW I706185 B TWI706185 B TW I706185B TW 108139653 A TW108139653 A TW 108139653A TW 108139653 A TW108139653 A TW 108139653A TW I706185 B TWI706185 B TW I706185B
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lens
imaging
optical axis
optical system
maximum
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林榆芮
廖正淵
王勁森
郭子傑
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大立光電股份有限公司
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Abstract

一種成像用光學系統，包含六片透鏡，六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面。當滿足特定條件時，成像用光學系統能同時滿足微型化及高成像品質的需求。

Description

成像用光學系統、取像裝置及電子裝置
本發明係關於一種成像用光學系統、取像裝置及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的成像用光學系統及取像裝置。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。
而隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。由於往昔之光學鏡頭較不易在成像品質、敏感度、光圈大小、體積或視角等需求間取得平衡，故本發明提供了一種光學鏡頭以符合需求。
本發明提供一種成像用光學系統、取像裝置以及電子裝置。其中，成像用光學系統包含六片透鏡。當滿足特定條件時，本發明提供的成像用光學系統能同時滿足微型化及高成像品質的需求。
本發明提供一種成像用光學系統，包含六片透鏡。六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。第四透鏡具有正屈折力。六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件：
0.80 > TL/ImgH > 6.0；
50.0 [度] > HFOV；以及
0 > CT5/ΣAT > 1.1。
本發明另提供一種成像用光學系統，包含六片透鏡。六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面。六片透鏡中至少三片透鏡各自的阿貝數小於50.0。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：
0.80 > TL/ImgH > 6.0；以及
50.0 [度] > HFOV。
本發明再提供一種成像用光學系統，包含六片透鏡。六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，其滿足下列條件：
0.80 > TL/ImgH > 6.0；
50.0 [度] > HFOV；
0 > CT2/CT4 > 1.5；
0 > CT6/CT4 > 2.0；以及
0 > CT1/CT4 > 1.5。
本發明提供一種取像裝置，其包含前述的成像用光學系統以及一電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面上。
本發明提供一種電子裝置，其包含前述的取像裝置。
當TL/ImgH滿足上述條件時，可在總長與成像面大小間取得平衡，並有助於調整視角。
當HFOV滿足上述條件時，可使成像用光學系統具有廣視角的特性。
當CT5/ΣAT滿足上述條件時，可調整第五透鏡之厚度與透鏡間距，有助於壓縮體積。
當CT2/CT4滿足上述條件時，可調整透鏡分布，有助於壓縮體積。
當CT6/CT4滿足上述條件時，可調整成像用光學系統像側端透鏡分布，有助於在成像面大小與透鏡體積間取得平衡。
當CT1/CT4滿足上述條件時，可調整透鏡分布，有助於形成廣視角之配置。
成像用光學系統包含六片透鏡，並且六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡。六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。
本發明揭露的成像用光學系統中，六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且所述至少一片自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面；藉此，有助於壓縮體積，並可有效降低畸變等像差，尤其對於廣視角的設計，低畸變的成像可使成像用光學系統具有更廣泛的應用範圍。在本說明書中，自由曲面(Freeform Surface, FFS)係為非軸對稱的非球面。其中，六片透鏡的物側表面與像側表面中可有至少二表面為自由曲面；藉此，可進一步修正像差。其中，第一透鏡及第六透鏡中可有至少一片透鏡為自由曲面透鏡；藉此，可降低非軸對稱透鏡對於組裝的影響，以提升組裝良率。其中，在通過自由曲面與光軸的交點且與光軸垂直之平面上，所述自由曲面與所述平面的交線可為非通過光軸之直線；藉此，可增加自由曲面的表面變化程度，以進一步修正像差。
第一透鏡可具有負屈折力。藉此，有助於形成廣視角的配置。
第二透鏡可具有正屈折力；藉此，可平衡為增大視角所產生之像差。第二透鏡物側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可調整光線於第二透鏡的入射方向，有助於降低面反射以減少雜散光。
第三透鏡物側表面於近光軸處可為凸面。藉此，可調整光線行進方向，有助於在視角與體積間取得平衡。
第四透鏡可具有正屈折力；藉此，有助於壓縮總長。第四透鏡像側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可調整光線行進方向，有助於調整成像用光學系統物側端與像側端的體積分布。
第五透鏡物側表面於近光軸處可為凹面；藉此，可調整光線於第五透鏡的入射方向，有助於降低面反射以減少雜散光。第五透鏡像側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可調整光線行進方向，有助於增大成像面面積。
第六透鏡像側表面於近光軸處可為凹面。藉此，有助於調整後焦距的長度。
本發明揭露的成像用光學系統中，第六透鏡於離軸處且於最大成像高度方向上可具有至少一臨界點；藉此，可修正像彎曲等離軸像差。其中，第六透鏡像側表面於離軸處且於最大成像高度方向上可具有至少一臨界點；藉此，除了修正像彎曲等離軸像差外，亦可調整光線於成像面之入射角，藉以可提升電子感光元件的響應效率。請參閱圖37，係繪示有依照本發明第一實施例中第六透鏡160於離軸處且於最大成像高度方向上的臨界點C的示意圖。圖37係繪示第六透鏡物側表面及第六透鏡像側表面的臨界點作為示例性說明，然其餘透鏡的物側表面或像側表面也可具有一個或多個臨界點。所述最大成像高度方向係指對應於電子感光元件上成像位置與光軸間具有最大距離的方向。舉例來說，請參閱圖38，係繪示有依照本發明之一實施例中電子感光元件感測區的成像區域與參數ImgHX、ImgHY以及ImgHD的示意圖，其中光軸上光線進入電子感光元件的方向為正Z軸方向，對應於電子感光元件感測區長邊的方向為X軸方向，對應於電子感光元件感測區短邊的方向為Y軸方向，ImgHX為成像用光學系統對應於電子感光元件感測區長邊方向X上成像位置與光軸間的最大距離，ImgHY為成像用光學系統對應於電子感光元件感測區短邊方向Y上成像位置與光軸間的最大距離，且ImgHD為成像用光學系統對應於電子感光元件感測區對角線方向上成像位置與光軸間的最大距離。在圖38的示例中，ImgHD係為成像用光學系統的最大成像高度(即電子感光元件之有效感測區域對角線總長的一半)，故最大成像高度方向可指對應於電子感光元件感測區的對角線方向。
本發明揭露的成像用光學系統中，六片透鏡中可有至少三片透鏡為軸對稱，所述至少三片透鏡各自的物側表面與像側表面中可有至少一表面於最大成像高度方向上具有至少一反曲點(即所述至少三片透鏡中每一者可皆有至少一表面於最大成像高度方向上具有至少一反曲點)。藉此，軸對稱透鏡可提升透鏡成形與組裝時的良率，且於透鏡表面設置反曲點則可提升透鏡表面變化程度，有助於提升成像品質與壓縮體積。其中，六片透鏡中亦可有至少四片透鏡為軸對稱，所述至少四片透鏡各自的物側表面與像側表面中可有至少一表面於最大成像高度方向上具有至少一反曲點。請參閱圖37，係繪示有依照本發明第一實施例中第一透鏡110、第二透鏡120、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160於最大成像高度方向上之反曲點P的示意圖。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件：0.80 > TL/ImgH > 6.0。藉此，可在總長與成像面大小間取得平衡，並有助於調整視角。其中，亦可滿足下列條件：1.0 > TL/ImgH > 4.5。其中，亦可滿足下列條件：1.2 > TL/ImgH > 3.5。請參閱圖37，係繪示有依照本發明第一實施例中參數ImgH的示意圖，其中圖37是取像裝置在對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上的切面示意圖，且第一實施例中之ImgH為成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上成像位置與光軸間的最大距離，但本發明不以此為限。
成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：50.0 [度] > HFOV；藉此，可使成像用光學系統具有廣視角的特性。其中，亦可滿足下列條件：60.0 [度] > HFOV。其中，亦可滿足下列條件：70.0 [度] > HFOV。其中，亦可滿足下列條件：HFOV > 100.0 [度]；藉此，有助於減少因視角過大所產生之畸變等像差。其中，亦可滿足下列條件：HFOV > 90.0 [度]。請參閱圖37，係繪示有依照本發明第一實施例中參數HFOV的示意圖，其中第一實施例中之HFOV為成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上最大視角的一半，但本發明不以此為限。
第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其可滿足下列條件：0 > CT5/ΣAT > 1.1。藉此，可調整第五透鏡之厚度與透鏡間距，有助於壓縮體積。其中，亦可滿足下列條件：0.15 > CT5/ΣAT > 0.75。
本發明揭露的成像用光學系統中，六片透鏡中可有至少三片透鏡各自的阿貝數小於50.0。藉此，可調整透鏡材質以修正色差等像差。其中，六片透鏡中亦可有至少三片透鏡各自的阿貝數小於40.0。其中，六片透鏡中亦可有至少三片透鏡各自的阿貝數小於30.0。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0 > CT2/CT4 > 1.5。藉此，可調整透鏡分布，有助於壓縮體積。其中，亦可滿足下列條件：0.10 > CT2/CT4 > 0.90。
第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，其可滿足下列條件：0 > CT6/CT4 > 2.0。藉此，可調整成像用光學系統像側端透鏡分布，有助於在成像面大小與透鏡體積間取得平衡。其中，亦可滿足下列條件：0.10 > CT6/CT4 > 1.8。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0 > CT1/CT4 > 1.5。藉此，可調整透鏡分布，有助於形成廣視角之配置。其中，亦可滿足下列條件：0.10 > CT1/CT4 > 0.80。
第五透鏡的阿貝數為V5，第六透鏡的阿貝數為V6，其可滿足下列條件：20.0 > V5+V6 > 100.0。藉此，可使第五透鏡與第六透鏡的材質相互配合，以修正色差等像差。其中，亦可滿足下列條件：25.0 > V5+V6 > 90.0。其中，亦可滿足下列條件：30.0 > V5+V6 > 80.0。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其可滿足下列條件：0.15 > CT1/CT3 > 1.0。藉此，可調整成像用光學系統物側端透鏡分布，有助於形成廣視角之配置。
成像用光學系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其可滿足下列條件：1.6 > ΣCT/ΣAT > 7.0。藉此，可調整透鏡分布以壓縮體積。其中，亦可滿足下列條件：2.0 > ΣCT/ΣAT > 6.5。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第三透鏡與第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f34，其可滿足下列條件：0.70 ≦ f/f34 > 2.0。藉此，可使第三透鏡與第四透鏡相互配合，有助於壓縮總長。
第四透鏡於最大成像高度方向上的焦距為f4，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0 > f4/CT4 > 250。藉此，有助於調整第四透鏡的屈折力，有助於壓縮體積。其中，亦可滿足下列條件：0.500 > f4/CT4 > 100。其中，亦可滿足下列條件：1.00 > f4/CT4 > 10.0。
本發明揭露的成像用光學系統中，任一自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值為Ymin，所述自由曲面與光軸的交點至所述自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移為SAG，SAG之最大值為SAG_MAX，SAG之最小值為SAG_MIN，SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|，成像用光學系統中可有至少一片自由曲面透鏡的至少一自由曲面滿足下列條件：1.0 [微米] > |ΔSAGmax|。藉此，可增加自由曲面表面的變化程度，以進一步修正像差。其中，亦可滿足下列條件：2.0 [微米] > |ΔSAGmax|。其中，亦可滿足下列條件：5.0 [微米] > |ΔSAGmax|。請參照圖39至圖41，圖39係繪示有依照本發明第一實施例之參數Ymin、第六透鏡160對應於電子感光元件感測區短邊方向Y上的切面以及第六透鏡像側表面162的正視示意圖，圖40繪示圖39之AA區域的局部放大與參數SAG的示意圖，且圖41係繪示有依照本發明第一實施例中第六透鏡像側表面162上與光軸距離為Ymin的所有點之SAG曲線圖，其中所述位移朝像側方向則其值為正，朝物側方向則其值為負。由圖39可知，第六透鏡物側表面161的光學有效區邊界與光軸間距離在對應於電子感光元件感測區短邊的方向Y上具有最小值Ymin，第六透鏡像側表面162的光學有效區邊界與光軸間距離在對應於電子感光元件感測區短邊的方向Y上具有最小值Ymin，而從第六透鏡像側表面162的正視示意圖來看，第六透鏡像側表面162上與光軸距離為Ymin的任一點皆有一SAG值。圖41為第六透鏡像側表面162上距離光軸為Ymin的所有點之SAG值，其中圖41之橫軸為角度θ，對應於圖39中正X軸方向為0度，且角度θ以Z軸為轉軸逆時針方向漸增；圖41之縱軸為位移SAG，其對應於角度θ。由圖41可見，所有的SAG中可有最大值SAG_MAX及最小值SAG_MIN，且SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：2.0 [公釐] > TL > 10.0 [公釐]。藉此，可使成像用光學系統具有適當的長度以配合各種應用。其中，亦可滿足下列條件：3.5 [公釐] > TL > 8.0 [公釐]。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的入瞳孔徑為EPD，其可滿足下列條件：3.0 > TL/EPD > 11。藉此，可在總長與光圈大小間取得平衡。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其可滿足下列條件：0.20 > CT5/CT3 > 2.0。藉此，可調整透鏡分布，有助於壓縮體積。
第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0 > T34/CT4 ≦ 0.70。藉此，可使第三透鏡與第四透鏡相互配合，有助於平衡成像用光學系統物側端與像側端的體積分布。
第三透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R6，第四透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R7，其可滿足下列條件：-2.0 > R6/R7 > 0。藉此，可使第三透鏡與第四透鏡的面形相互配合，有助於修正離軸像差。其中，亦可滿足下列條件：-1.0 > R6/R7 > 0。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f1234，其可滿足下列條件：0.53 > f/f1234 > 2.0。藉此，可使透鏡相互配合以壓縮總長。
第一透鏡物側表面至第六透鏡像側表面於光軸上的距離為TD，第六透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離為BL，其可滿足下列條件：1.0 > TD/BL > 30.0。藉此，可調整透鏡分布與後焦長度，有助於形成適當的體積分布。其中，亦可滿足下列條件：2.0 > TD/BL > 20.0。其中，亦可滿足下列條件：3.0 > TD/BL > 10.0。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，其可滿足下列條件：1.0 > TL/f > 8.0。藉此，可在視角與體積間取得平衡。其中，亦可滿足下列條件：1.5 > TL/f > 6.5。其中，亦可滿足下列條件：2.0 > TL/f > 5.0。
成像用光學系統的光圈值(F-number)為Fno，其可滿足下列條件：1.0 > Fno > 3.5。藉此，可讓成像用光學系統具有適當的光圈大小，以在照度與景深間取得平衡。其中，亦可滿足下列條件：1.5 > Fno > 3.0。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其可滿足下列條件：4.0 > f/CT5。藉此，有助於調整第五透鏡的屈折力以修正像差。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第五透鏡與第六透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f56，其可滿足下列條件：-2.0 > f/f56 > 0.55。藉此，可使第五透鏡與第六透鏡相互配合，使成像用光學系統具有適當的後焦長度。其中，亦可滿足下列條件：-1.5 > f/f56 > 0。
第五透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R10，其可滿足下列條件：0 > R9/R10 > 20。藉此，可調整第五透鏡的面形，而有助於修正離軸像差。其中，亦可滿足下列條件：0 > R9/R10 > 10。
上述本發明成像用光學系統中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
本發明揭露的成像用光學系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加成像用光學系統屈折力配置的自由度，並降低外在環境溫度變化對成像的影響，而玻璃透鏡可使用研磨或模造等技術製作而成。若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置球面或非球面(ASP)，其中球面透鏡可減低製造難度，而若於鏡面上設置非球面，則可藉此獲得較多的控制變數，用以消減像差、縮減透鏡數目，並可有效降低本發明成像用光學系統的總長。進一步地，非球面可以塑膠射出成型或模造玻璃透鏡等方式製作而成。
本發明揭露的成像用光學系統中，若透鏡表面為非球面，則表示該透鏡表面光學有效區全部或其中一部分為非球面。此外，若無特別說明，則實施例中所述非球面的透鏡表面係指該透鏡表面可為軸對稱的非球面，而自由曲面的透鏡表面則係指該透鏡表面為非軸對稱的非球面。
本發明揭露的成像用光學系統中，具有非軸對稱特性的特徵(如透鏡面形、屈折力等)與參數等，若無特別說明，則可指最大成像高度方向之計算結果。
本發明揭露的成像用光學系統中，可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物，以改變透鏡對於特定波段光線的穿透率，進而減少雜散光與色偏。例如：添加物可具備濾除系統中600奈米至800奈米波段光線的功能，以助於減少多餘的紅光或紅外光；或可濾除350奈米至450奈米波段光線，以減少多餘的藍光或紫外光，因此，添加物可避免特定波段光線對成像造成干擾。此外，添加物可均勻混和於塑料中，並以射出成型技術製作成透鏡。
本發明揭露的成像用光學系統中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該凸面可位於透鏡表面近光軸處；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該凹面可位於透鏡表面近光軸處。若透鏡之屈折力或焦距未界定其區域位置時，則表示該透鏡之屈折力或焦距可為透鏡於近光軸處之屈折力或焦距。
本發明揭露的成像用光學系統中，所述透鏡表面的反曲點(Inflection Point)，係指透鏡表面曲率正負變化的交界點。所述透鏡表面的臨界點(Critical Point)，係指垂直於光軸的平面與透鏡表面相切之切線上的切點，且臨界點並非位於光軸上。
本發明揭露的成像用光學系統中，成像用光學系統之成像面依其對應的電子感光元件之不同，可為一平面或有任一曲率之曲面，特別是指凹面朝往物側方向之曲面。
本發明揭露的成像用光學系統中，最靠近成像面的透鏡與成像面之間可選擇性配置一片以上的成像修正元件(平場元件等)，以達到修正影像的效果(像彎曲等)。該成像修正元件的光學性質，比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、繞射表面及菲涅爾表面等)可配合取像裝置需求而做調整。一般而言，較佳的成像修正元件配置為將具有朝往物側方向為凹面的薄型平凹元件設置於靠近成像面處。
本發明揭露的成像用光學系統中，可設置有至少一光闌，其可位於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後，該光闌的種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，可用以減少雜散光，有助於提升影像品質。
本發明揭露的成像用光學系統中，光圈之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於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大成像用光學系統的視場角。
本發明可適當設置一可變孔徑元件，該可變孔徑元件可為機械構件或光線調控元件，其可以電或電訊號控制孔徑的尺寸與形狀。該機械構件可包含葉片組、屏蔽板等可動件；該光線調控元件可包含濾光元件、電致變色材料、液晶層等遮蔽材料。該可變孔徑元件可藉由控制影像的進光量或曝光時間，強化影像調節的能力。此外，該可變孔徑元件亦可為本發明之光圈，可藉由改變光圈值以調節影像品質，如景深或曝光速度等。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
>第一實施例>
請參照圖1至圖4，其中圖1繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖2繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖3繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖4由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖1至圖3可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件190。成像用光學系統由物側至像側依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、濾光元件(Filter)170與成像面180。其中，電子感光元件190設置於成像面180上。成像用光學系統包含六片透鏡(110、120、130、140、150、160)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡110具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111於近光軸處為凹面，其像側表面112於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面111具有一反曲點，且其像側表面112具有一反曲點。
第二透鏡120具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121於近光軸處為凸面，其像側表面122於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面121具有一反曲點。
第三透鏡130具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面131於近光軸處為凸面，其像側表面132於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141於近光軸處為凸面，其像側表面142於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面141具有一反曲點，且其像側表面142具有一反曲點。
第五透鏡150具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面151於近光軸處為凹面，其像側表面152於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面151具有一反曲點，且其像側表面152具有三反曲點。
第六透鏡160具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面161於近光軸處為凸面，其像側表面162於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面161具有一反曲點，其像側表面162具有一反曲點，其物側表面161於離軸處具有一臨界點，且其像側表面162於離軸處具有一臨界點。
濾光元件170的材質為玻璃，其設置於第六透鏡160及成像面180之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在對應於最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡110、第二透鏡120、第四透鏡140與第五透鏡150為軸對稱且其物側表面111、121、141及151與像側表面112、142及152於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面161於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面162於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件190感測區的對角線方向D，但本發明不以此為限。
上述(軸對稱)非球面透鏡的非球面曲線方程式表示如下：
Figure 02_image001
z：非球面與光軸的交點至非球面上距離光軸為r的點平行於光軸的位移；
r：非球面上的點與光軸的垂直距離；
R：近光軸處之曲率半徑；
k：錐面係數；以及
Ai：第i階非球面係數。
上述自由曲面透鏡的自由曲面方程式表示如下：
Figure 02_image003
z：自由曲面與光軸的交點至自由曲面上座標為(x, y)的點平行於光軸的位移；
r(x, y)：自由曲面上的點與光軸的垂直距離，即r(x, y) = sqrt(x 2+y 2)；
x：自由曲面上的點之x座標；
y：自由曲面上的點之y座標；
Rx：自由曲面近光軸處在X軸方向上之曲率半徑；
Ry：自由曲面近光軸處在Y軸方向上之曲率半徑；
kx：X軸方向上之錐面係數；
ky：Y軸方向上之錐面係數；
Axi：X軸方向上第i階自由曲面係數；以及
Ayi：Y軸方向上第i階自由曲面係數。
在本實施例中，於光軸上光線進入成像面180的方向為正Z軸方向，對應於電子感光元件190感測區長邊的方向為X軸方向，且對應於電子感光元件190感測區短邊的方向為Y軸方向，但本發明不以此為限。
第一實施例的成像用光學系統中，成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上的焦距為fD，成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區長邊方向(X軸方向)上的焦距為fX，成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區短邊方向(Y軸方向)上的焦距為fY，其數值如下：fD = 1.33公釐(mm)，fX = 1.34公釐，fY = 1.29公釐。
成像用光學系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件：Fno = 2.24。
成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上最大視角的一半為HFOVD，成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區長邊方向上最大視角的一半為HFOVX，成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區短邊方向上最大視角的一半為HFOVY，其數值如下：HFOVD = 78.5度(deg.)，HFOVX = 66.3度，HFOVY = 55.4度。
成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上成像位置與光軸間的最大距離為ImgHD，成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區長邊方向上成像位置與光軸間的最大距離為ImgHX，成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區短邊方向上成像位置與光軸間的最大距離為ImgHY，其數值如下：ImgHD = 3.17公釐，ImgHX = 2.54公釐，ImgHY = 1.90公釐。
第五透鏡150的阿貝數為V5，第六透鏡160的阿貝數為V6，其滿足下列條件：V5+V6 = 70.9。
成像用光學系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件：ΣCT/ΣAT = 3.28。在本實施例中，二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離，係指二相鄰透鏡的二相鄰鏡面之間於光軸上的間距；ΣCT為第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150與第六透鏡160於光軸上之厚度的總和；ΣAT為第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150與第六透鏡160當中任二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和。
第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：CT1/CT3 = 0.59。
第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT1/CT4 = 0.68。
第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT2/CT4 = 0.49。
第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5，成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件：CT5/ΣAT = 0.27。
第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：CT5/CT3 = 0.38。
第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，第六透鏡160於光軸上的厚度為CT6，其滿足下列條件：CT6/CT4 = 1.59。
第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：T34/CT4 = 0.11。
第一透鏡物側表面111至第六透鏡像側表面162於光軸上的距離為TD，第六透鏡像側表面162至成像面180於光軸上的距離為BL，其滿足下列條件：TD/BL = 7.02。
第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：TL = 5.98 [公釐]。
第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件：TL/EPD = 10.07。
第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，其滿足下列條件：TL/f = 4.50。在本實施例中，成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f係為成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上的焦距fD。
第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件：TL/ImgH = 1.89。在本實施例中，成像用光學系統的最大成像高度ImgH係為成像用光學系統對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上成像位置與光軸間的最大距離ImgHD。
第三透鏡像側表面132於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R6，第四透鏡物側表面141於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R7，其滿足下列條件：R6/R7 = -0.95。
第五透鏡物側表面151於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面152於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：R9/R10 = 0.44。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：f/CT5 = 4.03。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130與第四透鏡140於最大成像高度方向上的合成焦距為f1234，其滿足下列條件：f/f1234 = 1.33。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第三透鏡130與第四透鏡140於最大成像高度方向上的合成焦距為f34，其滿足下列條件：f/f34 = 1.04。
成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，第五透鏡150與第六透鏡160於最大成像高度方向上的合成焦距為f56，其滿足下列條件：f/f56 = -0.14。
第四透鏡140於最大成像高度方向上的焦距為f4，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：f4/CT4 = 2.62。
成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：HFOV = 78.5 [度]。在本實施例中，成像用光學系統中最大視角的一半HFOV係為成像用光學系統中對應於電子感光元件190感測區對角線方向D上最大視角的一半HFOVD。
任一自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值為Ymin，所述自由曲面與光軸的交點至所述自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移為SAG，SAG之最大值為SAG_MAX，SAG之最小值為SAG_MIN，SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|，第六透鏡物側表面161滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.36 [微米]，且第六透鏡像側表面162滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 114.24 [微米]。
請配合參照下列表一、表二以及表三。
表一、第一實施例
fD＝1.33公釐(mm)，fX＝1.34公釐，fY＝1.29公釐，Fno＝2.24
HFOVD＝78.5度，HFOVX＝66.3度，HFOVY＝55.4度
ImgHD＝3.17公釐，ImgHX＝2.54公釐，ImgHY＝1.90公釐
表面   曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限          
1 第一透鏡 -7.407   (ASP) 0.508 塑膠 1.545 56.1 -1.69  
2 1.076 (ASP) 0.643
3 第二透鏡 1.898 (ASP) 0.368 塑膠 1.639 23.5 7.24
4 2.974 (ASP) 0.189
5 光圈 平面 -0.013
6 第三透鏡 3.433 (ASP) 0.863 玻璃 1.587 59.5 2.52
7 -2.358 (ASP) 0.086
8 第四透鏡 2.482 (ASP) 0.749 塑膠 1.544 56.0 1.96
9 -1.674 (ASP) 0.174
10 第五透鏡 -0.615 (ASP) 0.330 塑膠 1.701 14.9 -1.91
11 -1.389 (ASP) 0.146
12 第六透鏡 1.277 1.221 (FFS) 1.194 塑膠 1.544 56.0 2.49 2.83
13 14.743 3.836 (FFS) 0.500
14 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
15 平面 0.098
16 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表二、非球面係數
表面 1 2 3 4 6
k = 7.7883E+00 -6.5125E-02 -1.9005E+00 -4.6409E+00 6.9663E+00
A4 = 1.6428E-01 2.0478E-01 7.7000E-02 1.4105E-01 6.8333E-03
A6 = -9.9611E-02 -2.7019E-01 3.1863E-02 6.9570E-01 1.8318E-01
A8 = 4.1564E-02 3.6688E+00 3.3691E-01 -3.9341E+00 -6.7731E-01
A10 = -1.1326E-02 -1.3287E+01 -1.6127E+00 1.2597E+01 8.8456E-01
A12 = 1.9191E-03 2.2680E+01 1.9650E+00 -1.9070E+01 -
A14 = -1.8223E-04 -1.8178E+01 -8.1215E-01 1.4871E+01 -
A16 = 7.4365E-06 5.3526E+00 - - -
表面 7 8 9 10 11
k = -5.4446E+00 -9.0000E+01 -2.2308E-01 -1.0467E+00 -4.1883E+00
A4 = -9.3211E-01 -4.2190E-01 -3.6412E-02 8.9394E-01 -2.9149E-01
A6 = 2.6999E+00 2.0256E-01 -5.0818E-01 -1.4263E+00 1.1928E+00
A8 = -4.9124E+00 1.4843E+00 4.1152E-01 2.1523E+00 -1.6339E+00
A10 = 4.9993E+00 -3.6468E+00 1.5431E+00 -2.3214E+00 1.1518E+00
A12 = -2.1411E+00 3.3385E+00 -3.1426E+00 1.3264E+00 -4.4789E-01
A14 = - -1.1280E+00 2.0634E+00 -3.6505E-01 9.1195E-02
A16 = - - -4.4220E-01 4.7744E-02 -7.5639E-03
表三、自由曲面係數
表面 12 13 表面 12 13
kx = -1.1924E+01 3.3774E-01 ky = -1.3731E+01 -9.9000E+01
Ax4 = -2.4337E-01 -8.7113E-02 Ay4 = -2.5065E-01 -5.9616E-02
Ax6 = 2.3640E-01 4.5472E-02 Ay6 = 2.4956E-01 4.4498E-02
Ax8 = -3.4062E-01 -2.3228E-02 Ay8 = -3.4033E-01 -2.3045E-02
Ax10 = 3.2275E-01 7.7956E-03 Ay10 = 3.2285E-01 7.7982E-03
Ax12 = -1.9749E-01 -1.7109E-03 Ay12 = -1.9749E-01 -1.7107E-03
Ax14 = 7.1783E-02 2.3801E-04 Ay14 = 7.1783E-02 2.3801E-04
Ax16 = -1.3751E-02 -1.9234E-05 Ay16 = -1.3751E-02 -1.9234E-05
Ax18 = 1.0617E-03 6.7946E-07 Ay18 = 1.0617E-03 6.7946E-07
表一為圖1第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為公釐(mm)，且表面0到16依序表示由物側至像側的表面，其中X軸方向上的曲率半徑及焦距僅列出該表面X方向和Y方向的曲率半徑及焦距可能不同者。表二為第一實施例中的軸對稱非球面數據，其中，k為非球面曲線方程式中的錐面係數，A4到A16則表示各軸對稱非球面表面第4到16階非球面係數。表三為第一實施例中的自由曲面數據，其中，kx為自由曲面方程式中X軸方向上的錐面係數，ky為自由曲面方程式中Y軸方向上的錐面係數，Ax4到Ax18則表示各自由曲面表面X軸方向上第4到18階的自由曲面係數，Ay4到Ay18則表示各自由曲面表面Y軸方向上第4到18階的自由曲面係數。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、表二及表三的定義相同，在此不加以贅述。
>第二實施例>
請參照圖5至圖8，其中圖5繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖6繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖7繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖8由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖5至圖7可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件290。成像用光學系統由物側至像側依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、光圈200、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、第六透鏡260、濾光元件270與成像面280。其中，電子感光元件290設置於成像面280上。成像用光學系統包含六片透鏡(210、220、230、240、250、260)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡210具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211於近光軸處為凹面，其像側表面212於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，且其物側表面211具有一反曲點。
第二透鏡220具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221於近光軸處為凸面，其像側表面222於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面221具有一反曲點，且其像側表面222具有一反曲點。
第三透鏡230具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231於近光軸處為凸面，其像側表面232於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面231具有一反曲點。
第四透鏡240具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面241於近光軸處為凸面，其像側表面242於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面241具有一反曲點，且其像側表面242具有一反曲點。
第五透鏡250具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面251於近光軸處為凹面，其像側表面252於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面251具有一反曲點，且其像側表面252具有一反曲點。
第六透鏡260具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面261於近光軸處為凸面，其像側表面262於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面261具有二反曲點，其像側表面262具有一反曲點，其物側表面261於離軸處具有一臨界點，且其像側表面262於離軸處具有一臨界點。
濾光元件270的材質為玻璃，其設置於第六透鏡260及成像面280之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250與第六透鏡260為軸對稱且其物側表面221、231、241、251及261與像側表面222、242、252及262於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面261於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面262於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件290感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第一透鏡物側表面211滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.18 [微米]，且第一透鏡像側表面212滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.14 [微米]。
請配合參照下列表四、表五以及表六。
表四、第二實施例
fD＝1.68公釐(mm)，fX＝1.68公釐，fY＝1.68公釐，Fno＝2.43
HFOVD＝67.5度，HFOVX＝53.5度，HFOVY＝48.9度
ImgHD＝2.62公釐，ImgHX＝1.97公釐，ImgHY＝1.74公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 -2.628 -2.610 (FFS) 0.230 塑膠 1.529 58.0 -3.22 -3.22
2 4.999 5.053 (FFS) 0.469
3 第二透鏡 3.072 (ASP) 0.266 塑膠 1.642 22.5 9.37
4 6.067 (ASP) 0.302
5 光圈 平面 -0.004
6 第三透鏡 12.254 (ASP) 0.782 塑膠 1.529 58.0 1.67
7 -0.934 (ASP) 0.040
8 第四透鏡 2.350 (ASP) 0.241 塑膠 1.679 18.4 -4.27
9 1.244 (ASP) 0.465
10 第五透鏡 -2.999 (ASP) 1.125 塑膠 1.529 58.0 1.88
11 -0.843 (ASP) 0.020
12 第六透鏡 1.016 (ASP) 0.332 塑膠 1.679 18.4 -2.99
13 0.588 (ASP) 0.600
14 濾光元件 平面 0.110 玻璃 1.517 64.2 -
15 平面 0.326
16 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表五、非球面係數
表面 3 4 6 7 8
k = -1.8198E+01 -8.9759E+01 5.3367E+01 -3.3061E-01 1.6891E+00
A4 = -1.4618E-02 6.2076E-02 -4.6670E-02 1.5471E-01 -5.2758E-01
A6 = 2.2517E-01 1.0982E-01 -4.8100E-01 -7.9955E-01 1.2114E+00
A8 = -4.9791E-01 -6.0510E-01 1.4089E+00 8.3625E+00 -2.2317E+00
A10 = 1.9845E-01 3.5527E-01 -4.4356E+00 -4.2239E+01 1.7179E+00
A12 = - - - 1.0344E+02 3.2811E-01
A14 = - - - -1.2637E+02 -1.3715E+00
A16 = - - - 6.0666E+01 5.7440E-01
表面 9 10 11 12 13
k = -2.5131E+00 2.5350E+00 -1.2605E+00 -6.4812E+00 -3.1584E+00
A4 = -5.2284E-01 1.7080E-01 1.3429E-01 -9.3570E-02 -1.9987E-01
A6 = 1.2061E+00 -3.6167E-01 -1.0518E-01 -1.2122E-01 1.1234E-01
A8 = -1.9541E+00 6.3408E-01 -4.6297E-02 1.5698E-01 -4.1965E-02
A10 = 2.0097E+00 -5.7840E-01 1.3380E-01 -8.6674E-02 1.0099E-02
A12 = -1.2599E+00 2.8873E-01 -7.6097E-02 2.5509E-02 -1.5457E-03
A14 = 4.3786E-01 -7.4517E-02 1.7560E-02 -3.8420E-03 1.3591E-04
A16 = -6.5043E-02 7.7872E-03 -1.4237E-03 2.3276E-04 -5.1644E-06
表六、自由曲面係數
表面 1 2 表面 1 2
kx = -7.2471E-01 4.5266E+00 ky = -3.6517E-01 2.3495E+00
Ax4 = 2.7456E-01 2.1799E-01 Ay4 = 2.7616E-01 2.2082E-01
Ax6 = -1.8812E-01 6.1839E-02 Ay6 = -1.8803E-01 5.8936E-02
Ax8 = 1.0538E-01 -1.0150E-01 Ay8 = 1.0542E-01 -1.0452E-01
Ax10 = -4.3439E-02 1.1196E-01 Ay10 = -4.3417E-02 1.1842E-01
Ax12 = 1.1856E-02 -5.4513E-02 Ay12 = 1.1859E-02 -5.6120E-02
Ax14 = -1.8725E-03 9.5729E-03 Ay14 = -1.8762E-03 8.0698E-03
Ax16 = 1.2934E-04 - Ay16 = 1.2956E-04 -
第二實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第二實施例
fD [公釐] 1.68 CT6/CT4 1.38
fX [公釐] 1.68 T34/CT4 0.17
fY [公釐] 1.68 TD/BL 4.12
Fno 2.43 TL [公釐] 5.30
HFOVD [度] 67.5 TL/EPD 7.69
HFOVX [度] 53.5 TL/f 3.16
HFOVY [度] 48.9 TL/ImgH 2.02
ImgHD [公釐] 2.62 R6/R7 -0.40
ImgHX [公釐] 1.97 R9/R10 3.56
ImgHY [公釐] 1.74 f/CT5 1.49
V5+V6 76.4 f/f1234 0.59
ΣCT/ΣAT 2.30 f/f34 0.70
CT1/CT3 0.29 f/f56 0.47
CT1/CT4 0.95 f4/CT4 -17.71
CT2/CT4 1.10 HFOV [度] 67.5
CT5/ΣAT 0.87 |ΔSAGmax| [微米] 0.18；0.14
CT5/CT3 1.44 - -
>第三實施例>
請參照圖9至圖12，其中圖9繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖10繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖11繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖12由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖9至圖11可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件390。成像用光學系統由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、光圈300、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、第六透鏡360、濾光元件370與成像面380。其中，電子感光元件390設置於成像面380上。成像用光學系統包含六片透鏡(310、320、330、340、350、360)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡310具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311於近光軸處為凹面，其像側表面312於近光軸處為凹面，其物側表面311為自由曲面，其像側表面312為非球面，且其物側表面311具有一反曲點。
第二透鏡320具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321於近光軸處為凸面，其像側表面322於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面321具有一反曲點，且其像側表面322具有一反曲點。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331於近光軸處為凸面，其像側表面332於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面331具有一反曲點。
第四透鏡340具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面341於近光軸處為凸面，其像側表面342於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面341具有一反曲點，且其像側表面342具有一反曲點。
第五透鏡350具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面351於近光軸處為凹面，其像側表面352於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面351具有一反曲點，且其像側表面352具有一反曲點。
第六透鏡360具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面361於近光軸處為凸面，其像側表面362於近光軸處為凹面，其物側表面361為非球面，其像側表面362為自由曲面，其物側表面361具有二反曲點，其像側表面362具有一反曲點，其物側表面361於離軸處具有一臨界點，且其像側表面362於離軸處具有一臨界點。
濾光元件370的材質為玻璃，其設置於第六透鏡360及成像面380之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340與第五透鏡350為軸對稱且其物側表面321、331、341及351與像側表面322、342及352於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面361於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面362於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件390感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第一透鏡物側表面311滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.04 [微米]，且第六透鏡像側表面362滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.14 [微米]。
請配合參照下列表七、表八以及表九。
表七、第三實施例
fD＝1.47公釐(mm)，fX＝1.47公釐，fY＝1.47公釐，Fno＝2.43
HFOVD＝72.4度，HFOVX＝53.2度，HFOVY＝47.7度
ImgHD＝2.45公釐，ImgHX＝1.83公釐，ImgHY＝1.62公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 -2.465 -2.470 (FFS) 0.281 塑膠 1.545 56.1 -3.75 -3.76
2 12.491 (ASP) 0.465
3 第二透鏡 7.088 (ASP) 0.318 塑膠 1.669 19.5 -147.48
4 6.494 (ASP) 0.320
5 光圈 平面 -0.007
6 第三透鏡 6.906 (ASP) 0.863 塑膠 1.544 56.0 1.48
7 -0.872 (ASP) 0.153
8 第四透鏡 2.071 (ASP) 0.220 塑膠 1.669 19.5 -4.03
9 1.121 (ASP) 0.322
10 第五透鏡 -3.344 (ASP) 1.116 塑膠 1.544 56.0 1.67
11 -0.797 (ASP) 0.020
12 第六透鏡 1.116 (ASP) 0.280 塑膠 1.669 19.5 -2.93 -2.90
13 0.640 0.638 (FFS) 0.600
14 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
15 平面 0.125
16 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表八、非球面係數
表面 2 3 4 6 7
k = -9.0000E+01 -6.9146E+00 -9.0000E+01 -8.1559E+01 -6.8467E-01
A4 = 2.1635E-01 1.3413E-02 1.6633E-01 -7.5936E-02 8.3892E-02
A6 = 2.3296E-01 1.2530E-01 -1.9023E-01 -4.7881E-01 -6.7654E-01
A8 = -7.1529E-01 -3.9641E-01 -3.1155E-01 5.6147E-01 7.3318E+00
A10 = 9.5428E-01 1.9394E-01 2.9287E-01 -4.5811E+00 -4.0838E+01
A12 = -5.2113E-01 - - - 1.0717E+02
A14 = 9.3978E-02 - - - -1.3998E+02
A16 = - - - - 7.1639E+01
表面 8 9 10 11 12
k = 1.9488E-01 -2.3877E+00 -1.4876E-01 -1.3449E+00 -1.2895E+01
A4 = -6.0320E-01 -6.0430E-01 1.8946E-01 8.8579E-03 -3.1761E-01
A6 = 1.3554E+00 1.4660E+00 -2.6609E-01 3.0014E-01 9.3458E-02
A8 = -1.9991E+00 -2.3107E+00 3.8219E-01 -5.4822E-01 7.3745E-02
A10 = 6.0894E-01 2.2219E+00 -3.7198E-01 5.2202E-01 -1.2103E-01
A12 = 1.6222E+00 -1.2648E+00 2.4973E-01 -2.8505E-01 7.0512E-02
A14 = -1.8842E+00 3.8566E-01 -1.0052E-01 8.4546E-02 -1.8798E-02
A16 = 5.3821E-01 -4.8138E-02 1.7279E-02 -1.0367E-02 1.9130E-03
表九、自由曲面係數
表面 1 13 表面 1 13
kx = -8.1489E-01 -4.1984E+00 ky = -8.1489E-01 -4.2088E+00
Ax4 = 3.0330E-01 -2.4544E-01 Ay4 = 3.0441E-01 -2.4542E-01
Ax6 = -2.4001E-01 1.8148E-01 Ay6 = -2.4090E-01 1.8213E-01
Ax8 = 1.5445E-01 -8.9325E-02 Ay8 = 1.5470E-01 -8.9677E-02
Ax10 = -6.6621E-02 2.6821E-02 Ay10 = -6.6613E-02 2.6853E-02
Ax12 = 1.7827E-02 -4.8054E-03 Ay12 = 1.7815E-02 -4.7906E-03
Ax14 = -2.6800E-03 4.6954E-04 Ay14 = -2.6806E-03 4.6501E-04
Ax16 = 1.7524E-04 -1.9374E-05 Ay16 = 1.7565E-04 -1.8967E-05
第三實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第三實施例
fD [公釐] 1.47 CT6/CT4 1.27
fX [公釐] 1.47 T34/CT4 0.70
fY [公釐] 1.47 TD/BL 4.65
Fno 2.43 TL [公釐] 5.29
HFOVD [度] 72.4 TL/EPD 8.75
HFOVX [度] 53.2 TL/f 3.60
HFOVY [度] 47.7 TL/ImgH 2.16
ImgHD [公釐] 2.45 R6/R7 -0.42
ImgHX [公釐] 1.83 R9/R10 4.20
ImgHY [公釐] 1.62 f/CT5 1.32
V5+V6 75.4 f/f1234 0.62
ΣCT/ΣAT 2.42 f/f34 0.76
CT1/CT3 0.33 f/f56 0.48
CT1/CT4 1.28 f4/CT4 -18.30
CT2/CT4 1.45 HFOV [度] 72.4
CT5/ΣAT 0.88 |ΔSAGmax| [微米] 0.04；0.14
CT5/CT3 1.29 - -
>第四實施例>
請參照圖13至圖16，其中圖13繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖14繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖15繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖16由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖13至圖15可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件490。成像用光學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、光闌401、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、第六透鏡460、濾光元件470與成像面480。其中，電子感光元件490設置於成像面480上。成像用光學系統包含六片透鏡(410、420、430、440、450、460)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡410具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411於近光軸處為凸面，其像側表面412於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面411具有一反曲點。
第二透鏡420具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421於近光軸處為凸面，其像側表面422於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面421具有一反曲點。
第三透鏡430具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431於近光軸處為凸面，其像側表面432於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面431具有一反曲點，且其像側表面432具有二反曲點。
第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面441於近光軸處為凹面，其像側表面442於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面441具有二反曲點，且其像側表面442具有一反曲點。
第五透鏡450具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面451於近光軸處為凹面，其像側表面452於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面451具有一反曲點，且其像側表面452具有三反曲點。
第六透鏡460具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面461於近光軸處為凹面，其像側表面462於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面461具有一反曲點，其像側表面462具有一反曲點，其物側表面461於離軸處具有一臨界點，且其像側表面462於離軸處具有一臨界點。
濾光元件470的材質為玻璃，其設置於第六透鏡460及成像面480之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440與第五透鏡450為軸對稱且其物側表面411、421、431、441及451與像側表面432、442及452於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面461於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面462於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件490感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第六透鏡物側表面461滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 1.96 [微米]，且第六透鏡像側表面462滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 6.55 [微米]。
請配合參照下列表十、表十一以及表十二。
表十、第四實施例
fD＝2.71公釐(mm)，fX＝2.71公釐，fY＝2.71公釐，Fno＝2.23
HFOVD＝54.4度，HFOVX＝50.5度，HFOVY＝33.9度
ImgHD＝3.71公釐，ImgHX＝3.23公釐，ImgHY＝1.82公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 11.554 (ASP) 0.230 塑膠 1.544 55.9 -5.79
2 2.458 (ASP) 0.591
3 光圈 平面 -0.014
4 第二透鏡 4.453 (ASP) 0.864 塑膠 1.544 54.8 2.00
5 -1.344 (ASP) -0.067
6 光闌 平面 0.097
7 第三透鏡 3.956 (ASP) 0.271 塑膠 1.620 24.8 -4.06
8 1.498 (ASP) 0.481
9 第四透鏡 -21.609 (ASP) 1.401 塑膠 1.544 55.9 2.14
10 -1.129 (ASP) 0.030
11 第五透鏡 -3.831 (ASP) 0.441 塑膠 1.662 20.0 3.71
12 -1.565 (ASP) 0.202
13 第六透鏡 -3.816 -3.816 (FFS) 0.360 塑膠 1.669 19.4 -1.39 -1.39
14 1.282 1.282 (FFS) 0.650
15 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
16 平面 0.346
17 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面6(光闌401)的有效半徑為1.007 mm
表十一、非球面係數
表面 1 2 4 5 7
k = -7.5936E+01 2.0747E+00 -7.7563E+00 -2.7468E+00 7.7768E+00
A4 = 3.2416E-01 4.3577E-01 2.6477E-02 7.0402E-02 -2.0247E-01
A6 = -3.2100E-01 -2.1781E-01 4.5355E-02 -5.5707E-01 2.7835E-01
A8 = 3.8881E-01 2.9385E-01 -6.1140E-01 1.4560E+00 -5.5958E-01
A10 = -3.6731E-01 -2.5527E-01 2.5146E+00 -3.0300E+00 6.1291E-01
A12 = 2.2400E-01 1.3405E+00 -5.9830E+00 3.8225E+00 -4.0873E-01
A14 = -8.8974E-02 -2.4330E+00 7.1774E+00 -2.6234E+00 1.2187E-01
A16 = 1.6408E-02 1.3752E+00 -3.4760E+00 7.3363E-01 -
表面 8 9 10 11 12
k = -1.1919E+01 9.5281E+01 -1.0627E+00 -2.8473E+01 -1.0602E+01
A4 = 7.2759E-03 9.1526E-03 2.9574E-01 6.3343E-02 -7.4620E-02
A6 = 1.3182E-02 3.7866E-02 -5.6117E-01 -1.6314E-01 2.3441E-01
A8 = -4.8514E-02 -1.5585E-01 7.7417E-01 3.3157E-01 -2.1255E-01
A10 = 4.0438E-02 3.4113E-01 -7.8098E-01 -4.0376E-01 1.0431E-01
A12 = -1.7169E-02 -4.3983E-01 5.4073E-01 2.8131E-01 -3.1947E-02
A14 = 3.6461E-03 3.4842E-01 -2.4602E-01 -1.1882E-01 6.3006E-03
A16 = - -1.6577E-01 6.9637E-02 2.9854E-02 -7.7729E-04
A18 = - 4.3405E-02 -1.0978E-02 -4.0564E-03 5.4435E-05
A20 = - -4.8128E-03 7.2855E-04 2.2771E-04 -1.6474E-06
表十二、自由曲面係數
表面 13 14 表面 13 14
kx = -9.9000E+01 -1.0076E+00 ky = -9.7283E+01 -1.0140E+00
Ax4 = 2.2734E-02 -2.6218E-01 Ay4 = 2.1384E-02 -2.6430E-01
Ax6 = -9.8028E-02 1.3058E-01 Ay6 = -9.7732E-02 1.3116E-01
Ax8 = 8.1024E-02 -4.9863E-02 Ay8 = 8.1154E-02 -4.9894E-02
Ax10 = -3.3260E-02 1.3572E-02 Ay10 = -3.3263E-02 1.3578E-02
Ax12 = 8.0359E-03 -2.5448E-03 Ay12 = 8.0350E-03 -2.5443E-03
Ax14 = -1.1949E-03 3.1680E-04 Ay14 = -1.1949E-03 3.1683E-04
Ax16 = 1.0766E-04 -2.4774E-05 Ay16 = 1.0765E-04 -2.4775E-05
Ax18 = -5.3973E-06 1.0952E-06 Ay18 = -5.3973E-06 1.0949E-06
Ax20 = 1.1560E-07 -2.0795E-08 Ay20 = 1.1564E-07 -2.0858E-08
第四實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第四實施例
fD [公釐] 2.71 CT6/CT4 0.26
fX [公釐] 2.71 T34/CT4 0.34
fY [公釐] 2.71 TD/BL 4.05
Fno 2.23 TL [公釐] 6.09
HFOVD [度] 54.4 TL/EPD 5.01
HFOVX [度] 50.5 TL/f 2.25
HFOVY [度] 33.9 TL/ImgH 1.64
ImgHD [公釐] 3.71 R6/R7 -0.07
ImgHX [公釐] 3.23 R9/R10 2.45
ImgHY [公釐] 1.82 f/CT5 6.15
V5+V6 39.4 f/f1234 1.43
ΣCT/ΣAT 2.70 f/f34 1.01
CT1/CT3 0.85 f/f56 -1.11
CT1/CT4 0.16 f4/CT4 1.53
CT2/CT4 0.62 HFOV [度] 54.4
CT5/ΣAT 0.33 |ΔSAGmax| [微米] 1.96；6.55
CT5/CT3 1.63 - -
>第五實施例>
請參照圖17至圖20，其中圖17繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖18繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖19繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖20由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖17至圖19可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件590。成像用光學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、第五透鏡550、第六透鏡560、濾光元件570與成像面580。其中，電子感光元件590設置於成像面580上。成像用光學系統包含六片透鏡(510、520、530、540、550、560)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡510具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面511於近光軸處為凹面，其像側表面512於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面511具有二反曲點。
第二透鏡520具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521於近光軸處為凸面，其像側表面522於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面521具有一反曲點。
第三透鏡530具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531於近光軸處為凸面，其像側表面532於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面531具有一反曲點，且其像側表面532具有二反曲點。
第四透鏡540具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面541於近光軸處為凹面，其像側表面542於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面541具有二反曲點，且其像側表面542具有一反曲點。
第五透鏡550具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面551於近光軸處為凹面，其像側表面552於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面551具有一反曲點，且其像側表面552具有三反曲點。
第六透鏡560具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面561於近光軸處為凹面，其像側表面562於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面561具有二反曲點，其像側表面562具有一反曲點，其物側表面561於離軸處具有一臨界點，且其像側表面562於離軸處具有一臨界點。
濾光元件570的材質為玻璃，其設置於第六透鏡560及成像面580之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540與第五透鏡550為軸對稱且其物側表面511、521、531、541及551與像側表面532、542及552於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面561於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面562於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件590感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第六透鏡物側表面561滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.33 [微米]，且第六透鏡像側表面562滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 1.44 [微米]。
請配合參照下列表十三、表十四以及表十五。
表十三、第五實施例
fD＝2.70公釐(mm)，fX＝2.70公釐，fY＝2.70公釐，Fno＝2.23
HFOVD＝54.6度，HFOVX＝50.4度，HFOVY＝34.1度
ImgHD＝3.71公釐，ImgHX＝3.23公釐，ImgHY＝1.82公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 -100.000 (ASP) 0.230 塑膠 1.545 56.1 -5.26
2 2.951 (ASP) 0.601
3 光圈 平面 -0.050
4 第二透鏡 3.665 (ASP) 0.937 塑膠 1.544 56.0 1.92
5 -1.326 (ASP) 0.045
6 第三透鏡 3.961 (ASP) 0.267 塑膠 1.614 26.0 -3.83
7 1.438 (ASP) 0.461
8 第四透鏡 -16.355 (ASP) 1.363 塑膠 1.544 56.0 2.13
9 -1.115 (ASP) 0.030
10 第五透鏡 -3.483 (ASP) 0.448 塑膠 1.660 20.4 3.46
11 -1.449 (ASP) 0.188
12 第六透鏡 -3.509 -3.509 (FFS) 0.360 塑膠 1.669 19.5 -1.36 -1.36
13 1.276 1.276 (FFS) 0.650
14 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
15 平面 0.352
16 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表十四、非球面係數
表面 1 2 4 5 6
k = 0.0000E+00 3.4005E+00 -5.3341E+00 -2.5719E+00 4.3820E+00
A4 = 3.7257E-01 5.0942E-01 3.8749E-02 4.4129E-02 -2.2731E-01
A6 = -3.9643E-01 -3.2219E-01 4.1321E-02 -4.0146E-01 3.2610E-01
A8 = 3.8537E-01 1.7930E-01 -8.0017E-01 9.1591E-01 -5.9981E-01
A10 = -2.0921E-01 5.6645E-01 3.6944E+00 -1.8435E+00 5.3413E-01
A12 = -2.5866E-02 -3.0309E-01 -9.5018E+00 2.1435E+00 -2.6593E-01
A14 = 9.5124E-02 -1.0444E+00 1.2483E+01 -1.2538E+00 5.2367E-02
A16 = -4.6759E-02 9.6550E-01 -6.8420E+00 2.4593E-01 -
A18 = 7.7662E-03 - - - -
表面 7 8 9 10 11
k = -9.5213E+00 -3.6679E+01 -1.0693E+00 -2.3070E+01 -9.6908E+00
A4 = -3.8308E-02 1.8073E-02 3.3201E-01 8.0779E-02 -8.2601E-02
A6 = 1.2513E-01 -1.5923E-02 -6.5936E-01 -2.2443E-01 2.2754E-01
A8 = -2.0569E-01 -4.3349E-03 9.3164E-01 4.0696E-01 -1.9869E-01
A10 = 1.6350E-01 7.7891E-02 -9.6779E-01 -4.5115E-01 9.7765E-02
A12 = -6.5974E-02 -1.3842E-01 6.9681E-01 2.9445E-01 -3.0929E-02
A14 = 1.1089E-02 1.2948E-01 -3.3198E-01 -1.1666E-01 6.4300E-03
A16 = - -6.9630E-02 9.8917E-02 2.7165E-02 -8.4699E-04
A18 = - 2.0162E-02 -1.6492E-02 -3.3409E-03 6.3904E-05
A20 = - -2.4372E-03 1.1625E-03 1.6294E-04 -2.0996E-06
表十五、自由曲面係數
表面 12 13 表面 12 13
kx = -9.8879E+01 -1.0185E+00 ky = -9.5695E+01 -1.0188E+00
Ax4 = 2.4125E-02 -2.6278E-01 Ay4 = 2.4530E-02 -2.6364E-01
Ax6 = -9.8085E-02 1.3070E-01 Ay6 = -9.8245E-02 1.3097E-01
Ax8 = 8.1023E-02 -4.9849E-02 Ay8 = 8.1081E-02 -4.9853E-02
Ax10 = -3.3261E-02 1.3573E-02 Ay10 = -3.3264E-02 1.3573E-02
Ax12 = 8.0359E-03 -2.5448E-03 Ay12 = 8.0354E-03 -2.5449E-03
Ax14 = -1.1948E-03 3.1680E-04 Ay14 = -1.1949E-03 3.1679E-04
Ax16 = 1.0766E-04 -2.4775E-05 Ay16 = 1.0766E-04 -2.4776E-05
Ax18 = -5.3973E-06 1.0951E-06 Ay18 = -5.3972E-06 1.0952E-06
Ax20 = 1.1559E-07 -2.0796E-08 Ay20 = 1.1562E-07 -2.0788E-08
第五實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第五實施例
fD [公釐] 2.70 CT6/CT4 0.26
fX [公釐] 2.70 T34/CT4 0.34
fY [公釐] 2.70 TD/BL 4.03
Fno 2.23 TL [公釐] 6.09
HFOVD [度] 54.6 TL/EPD 5.04
HFOVX [度] 50.4 TL/f 2.26
HFOVY [度] 34.1 TL/ImgH 1.64
ImgHD [公釐] 3.71 R6/R7 -0.09
ImgHX [公釐] 3.23 R9/R10 2.40
ImgHY [公釐] 1.82 f/CT5 6.02
V5+V6 39.9 f/f1234 1.44
ΣCT/ΣAT 2.83 f/f34 0.98
CT1/CT3 0.86 f/f56 -1.11
CT1/CT4 0.17 f4/CT4 1.56
CT2/CT4 0.69 HFOV [度] 54.6
CT5/ΣAT 0.35 |ΔSAGmax| [微米] 0.33；1.44
CT5/CT3 1.68 - -
>第六實施例>
請參照圖21至圖24，其中圖21繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖22繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖23繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖24由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖21至圖23可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件690。成像用光學系統由物側至像側依序包含光闌601、第一透鏡610、第二透鏡620、光圈600、第三透鏡630、光闌602、第四透鏡640、第五透鏡650、第六透鏡660、濾光元件670與成像面680。其中，電子感光元件690設置於成像面680上。成像用光學系統包含六片透鏡(610、620、630、640、650、660)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡610具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611於近光軸處為凹面，其像側表面612於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面611具有二反曲點，且其像側表面612具有一反曲點。
第二透鏡620具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621於近光軸處為凸面，其像側表面622於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631於近光軸處為凸面，其像側表面632於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面631具有一反曲點。
第四透鏡640具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641於近光軸處為凸面，其像側表面642於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面641具有二反曲點，且其像側表面642具有一反曲點。
第五透鏡650具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面651於近光軸處為凹面，其像側表面652於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其像側表面652具有一反曲點。
第六透鏡660具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面661於近光軸處為凸面，其像側表面662於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面661具有二反曲點，其像側表面662具有一反曲點，其物側表面661於離軸處具有一臨界點，且其像側表面662於離軸處具有一臨界點。
濾光元件670的材質為玻璃，其設置於第六透鏡660及成像面680之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡610、第三透鏡630、第四透鏡640與第五透鏡650為軸對稱且其物側表面611、631及641與像側表面612、642及652於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面661於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面662於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件690感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第六透鏡物側表面661滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 0.24 [微米]，且第六透鏡像側表面662滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 2.26 [微米]。
請配合參照下列表十六、表十七以及表十八。
表十六、第六實施例
fD＝2.74公釐(mm)，fX＝2.74公釐，fY＝2.74公釐，Fno＝2.00
HFOVD＝53.0度，HFOVX＝49.3度，HFOVY＝33.0度
ImgHD＝3.71公釐，ImgHX＝3.24公釐，ImgHY＝1.82公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 光闌 平面 0.016
2 第一透鏡 -5.407 (ASP) 0.333 塑膠 1.584 28.2 -4.76
3 5.855 (ASP) 0.030
4 第二透鏡 1.410 (ASP) 0.366 塑膠 1.669 19.5 5.78
5 1.990 (ASP) 0.303
6 光圈 平面 0.095
7 第三透鏡 15.522 (ASP) 0.653 塑膠 1.544 56.0 5.11
8 -3.332 (ASP) -0.184
9 光闌 平面 0.347
10 第四透鏡 36.460 (ASP) 1.092 塑膠 1.544 56.0 2.16
11 -1.200 (ASP) 0.135
12 第五透鏡 -0.622 (ASP) 0.434 塑膠 1.669 19.5 -3.30
13 -1.107 (ASP) 0.076
14 第六透鏡 1.479 1.479 (FFS) 1.021 塑膠 1.614 26.0 11.40 11.40
15 1.383 1.383 (FFS) 0.600
16 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
17 平面 0.574
18 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌601)的有效半徑為2.000 mm
於表面9(光闌602)的有效半徑為1.122 mm
表十七、非球面係數
表面 2 3 4 5 7
k = -9.6136E+01 -2.3943E+01 -1.1555E+00 -1.9109E+00 -6.9451E+01
A4 = 2.7764E-01 4.1704E-01 -5.6176E-03 5.2735E-02 -6.5221E-02
A6 = -4.6900E-01 -1.6630E+00 -5.0008E-01 -1.6566E+00 4.9273E-02
A8 = 9.4697E-01 6.3942E+00 -7.8191E-01 3.1543E+01 -1.5724E+00
A10 = -1.7419E+00 -1.8740E+01 2.3817E+01 -3.5751E+02 1.2656E+01
A12 = 2.7184E+00 3.9681E+01 -1.4654E+02 2.7042E+03 -6.1874E+01
A14 = -3.4538E+00 -6.0207E+01 5.1700E+02 -1.4201E+04 1.9187E+02
A16 = 3.4872E+00 6.5624E+01 -1.2074E+03 5.2828E+04 -3.8650E+02
A18 = -2.7344E+00 -5.1390E+01 1.9638E+03 -1.3993E+05 5.0066E+02
A20 = 1.6245E+00 2.8637E+01 -2.2660E+03 2.6143E+05 -3.9741E+02
A22 = -7.1046E-01 -1.1071E+01 1.8528E+03 -3.3488E+05 1.7189E+02
A24 = 2.2002E-01 2.8193E+00 -1.0514E+03 2.7675E+05 -2.9492E+01
A26 = -4.5389E-02 -4.2473E-01 3.9434E+02 -1.2831E+05 -
A28 = 5.5656E-03 2.8634E-02 -8.8006E+01 2.0267E+04 -
A30 = -3.0538E-04 - 8.8581E+00 3.7928E+03 -
表面 8 10 11 12 13
k = 3.7695E+00 -7.2602E+01 -5.3958E-01 -1.0233E+00 -9.7405E-01
A4 = -1.5595E-01 -1.6051E-01 1.9318E-01 9.9167E-01 2.6697E-01
A6 = -1.4940E+00 -1.4692E-01 -3.6503E-01 -2.5341E+00 -6.3326E-01
A8 = 1.7362E+01 9.1199E-01 5.7509E-01 5.9833E+00 1.5015E+00
A10 = -1.2616E+02 -3.0691E+00 -1.0483E+00 -1.3180E+01 -3.2771E+00
A12 = 6.1943E+02 6.7781E+00 -1.6174E+00 2.3960E+01 6.1675E+00
A14 = -2.1448E+03 -9.3297E+00 1.6392E+01 -2.9827E+01 -8.7829E+00
A16 = 5.3706E+03 8.2029E+00 -4.2481E+01 2.1923E+01 9.0314E+00
A18 = -9.8402E+03 -4.6759E+00 5.9887E+01 -5.9881E+00 -6.6732E+00
A20 = 1.3194E+04 1.7131E+00 -5.3000E+01 -4.4513E+00 3.5436E+00
A22 = -1.2792E+04 -3.8723E-01 3.0878E+01 5.4703E+00 -1.3410E+00
A24 = 8.7203E+03 4.8899E-02 -1.1884E+01 -2.6814E+00 3.5305E-01
A26 = -3.9590E+03 -2.6270E-03 2.9164E+00 7.2495E-01 -6.1483E-02
A28 = 1.0728E+03 - -4.1415E-01 -1.0582E-01 6.3695E-03
A30 = -1.3100E+02 - 2.5918E-02 6.5297E-03 -2.9734E-04
表十八、自由曲面係數
表面 14 15 表面 14 15
kx = -7.7750E-01 -1.0559E+00 ky = -7.5203E-01 -1.0455E+00
Ax4 = -2.6393E-01 -1.4493E-01 Ay4 = -2.6554E-01 -1.4674E-01
Ax6 = 1.2736E-01 5.0180E-02 Ay6 = 1.2751E-01 5.0669E-02
Ax8 = -5.5546E-02 -1.3979E-02 Ay8 = -5.5471E-02 -1.4014E-02
Ax10 = 1.6395E-02 2.7808E-03 Ay10 = 1.6359E-02 2.7781E-03
Ax12 = -2.9507E-03 -3.7707E-04 Ay12 = -2.9533E-03 -3.7709E-04
Ax14 = 3.0937E-04 3.2785E-05 Ay14 = 3.1036E-04 3.2836E-05
Ax16 = -1.7264E-05 -1.6286E-06 Ay16 = -1.7127E-05 -1.6267E-06
Ax18 = 3.9113E-07 3.4571E-08 Ay18 = 3.6551E-07 3.3934E-08
Ax20 = -2.7143E-11 1.7547E-11 Ay20 = -1.5356E-10 3.5688E-11
Ax22 = -1.5574E-12 1.9551E-14 Ay22 = -2.1169E-11 3.4827E-13
Ax24 = 2.8608E-14 -1.9836E-15 Ay24 = -2.1217E-13 -2.0355E-14
Ax26 = 2.3304E-15 -5.7314E-17 Ay26 = -1.0870E-13 -2.9951E-16
Ax28 = 4.5976E-16 8.5659E-18 Ay28 = -2.8329E-14 1.7104E-17
Ax30 = 2.1545E-16 3.7561E-18 Ay30 = -5.9479E-15 2.7142E-17
第六實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第六實施例
fD [公釐] 2.74 CT6/CT4 0.93
fX [公釐] 2.74 T34/CT4 0.15
fY [公釐] 2.74 TD/BL 3.40
Fno 2.00 TL [公釐] 6.08
HFOVD [度] 53.0 TL/EPD 4.45
HFOVX [度] 49.3 TL/f 2.22
HFOVY [度] 33.0 TL/ImgH 1.64
ImgHD [公釐] 3.71 R6/R7 -0.09
ImgHX [公釐] 3.24 R9/R10 0.56
ImgHY [公釐] 1.82 f/CT5 6.30
V5+V6 45.4 f/f1234 1.51
ΣCT/ΣAT 4.87 f/f34 1.57
CT1/CT3 0.51 f/f56 -0.75
CT1/CT4 0.30 f4/CT4 1.98
CT2/CT4 0.34 HFOV [度] 53.0
CT5/ΣAT 0.54 |ΔSAGmax| [微米] 0.24；2.26
CT5/CT3 0.67 - -
>第七實施例>
請參照圖25至圖28，其中圖25繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖26繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖27繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖28由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由25至圖27可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件790。成像用光學系統由物側至像側依序包含第一透鏡710、光闌701、第二透鏡720、光圈700、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、光闌702、第六透鏡760、濾光元件770與成像面780。其中，電子感光元件790設置於成像面780上。成像用光學系統包含六片透鏡(710、720、730、740、750、760)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡710具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711於近光軸處為凹面，其像側表面712於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面711具有三反曲點，且其像側表面712具有二反曲點。
第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721於近光軸處為凸面，其像側表面722於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面721具有一反曲點。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731於近光軸處為凸面，其像側表面732於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡740具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741於近光軸處為凸面，其像側表面742於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面741具有二反曲點，且其像側表面742具有一反曲點。
第五透鏡750具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面751於近光軸處為凹面，其像側表面752於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面751具有一反曲點，且其像側表面752具有一反曲點。
第六透鏡760具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面761於近光軸處為凸面，其像側表面762於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面761具有二反曲點，其像側表面762具有二反曲點，其物側表面761於離軸處具有一臨界點，且其像側表面762於離軸處具有一臨界點。
濾光元件770的材質為玻璃，其設置於第六透鏡760及成像面780之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡710、第二透鏡720、第四透鏡740與第五透鏡750為軸對稱且其物側表面711、721、741及751與像側表面712、742及752於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面761於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面762於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件790感測區的對角線方向D。
在本實施例中，第六透鏡物側表面761滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 1.83 [微米]，且第六透鏡像側表面762滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 13.49 [微米]。
請配合參照下列表十九、表二十以及表二十一。
表十九、第七實施例
fD＝1.74公釐(mm)，fX＝1.74公釐，fY＝1.73公釐，Fno＝2.24
HFOVD＝74.9度，HFOVX＝62.7度，HFOVY＝44.6度
ImgHD＝3.71公釐，ImgHX＝3.23公釐，ImgHY＝1.82公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 -22.033 (ASP) 0.395 塑膠 1.545 56.1 -2.08
2 1.201 (ASP) 0.912
3 光闌 平面 -0.408
4 第二透鏡 1.283 (ASP) 0.445 塑膠 1.654 20.6 5.89
5 1.660 (ASP) 0.489
6 光圈 平面 -0.007
7 第三透鏡 4.196 (ASP) 0.567 塑膠 1.545 55.6 3.88
8 -4.058 (ASP) 0.057
9 第四透鏡 2.996 (ASP) 0.691 塑膠 1.538 55.9 1.98
10 -1.514 (ASP) 0.152
11 第五透鏡 -0.852 (ASP) 0.330 塑膠 1.632 23.3 -1.82
12 -3.753 (ASP) 0.118
13 光闌 平面 0.181
14 第六透鏡 1.080 1.076 (FFS) 1.152 塑膠 1.545 56.0 2.42 2.44
15 3.705 3.506 (FFS) 0.700
16 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
17 平面 0.318
18 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面3(光闌701)的有效半徑為1.130 mm
於表面13(光闌702)的有效半徑為1.688 mm
表二十、非球面係數
表面 1 2 4 5 7
k = -9.2217E+01 -1.0000E+00 -1.0460E+00 1.4343E+00 6.0524E+00
A4 = 6.4513E+00 1.2308E-01 5.6336E-02 1.5465E-01 -1.5261E-02
A6 = -5.4329E+01 5.0139E+00 -1.0036E-01 -1.5489E-01 -2.2281E-02
A8 = 3.0147E+02 -5.3095E+01 -1.7920E-01 1.3090E-01 9.1967E-02
A10 = -1.1217E+03 2.5129E+02 7.5856E-01 2.9090E+00 -2.0898E-01
A12 = 2.9063E+03 -7.2040E+02 -5.7929E-01 -5.9290E+00 1.2348E-01
A14 = -5.2791E+03 1.3515E+03 8.4494E-02 4.0497E+00 -
A16 = 6.6575E+03 -1.6747E+03 - - -
A18 = -5.6798E+03 1.3357E+03 - - -
A20 = 3.1113E+03 -6.3814E+02 - - -
A22 = -9.8269E+02 1.5351E+02 - - -
A24 = 1.3535E+02 -1.0676E+01 - - -
表面 8 9 10 11 12
k = 6.7794E+00 -9.9000E+01 -1.3596E+00 -9.0859E-01 -3.6857E+00
A4 = -7.4470E-01 -3.1866E-01 1.0804E-01 4.6334E-01 -2.9434E-01
A6 = 1.8255E+00 2.6047E-01 -1.1338E+00 -1.0279E+00 9.8143E-01
A8 = -3.5970E+00 5.2565E-01 2.7946E+00 3.0396E+00 -1.1551E+00
A10 = 4.9840E+00 -1.4093E+00 -2.6787E+00 -4.8800E+00 7.2182E-01
A12 = -4.4417E+00 1.2177E+00 2.3249E-01 3.9935E+00 -2.4499E-01
A14 = 1.8147E+00 -3.6606E-01 1.2416E+00 -1.7109E+00 3.6758E-02
A16 = - - -7.2410E-01 3.2646E-01 7.8993E-04
A18 = - - 1.1992E-01 - -6.3269E-04
表二十一、自由曲面係數
表面 14 15 表面 14 15
kx = -7.3387E+00 -9.0987E-01 ky = -7.5348E+00 -1.6370E+00
Ax4 = -2.8694E-02 -2.2419E-02 Ay4 = -2.8370E-02 -2.2474E-02
Ax6 = -9.2335E-03 -1.4954E-02 Ay6 = -8.8248E-03 -1.3426E-02
Ax8 = 1.7418E-02 1.5866E-02 Ay8 = 1.7386E-02 1.5704E-02
Ax10 = -1.1723E-02 -8.5252E-03 Ay10 = -1.1724E-02 -8.5350E-03
Ax12 = 3.9822E-03 2.8736E-03 Ay12 = 3.9822E-03 2.8750E-03
Ax14 = -7.3670E-04 -6.3607E-04 Ay14 = -7.3683E-04 -6.3607E-04
Ax16 = 7.4542E-05 9.2329E-05 Ay16 = 7.4542E-05 9.2348E-05
Ax18 = -3.7647E-06 -8.4606E-06 Ay18 = -3.7680E-06 -8.4606E-06
Ax20 = 6.9400E-08 4.4269E-07 Ay20 = 6.9400E-08 4.4263E-07
Ax22 = -4.6651E-11 -1.0040E-08 Ay22 = -1.0640E-11 -1.0040E-08
Ax24 = 6.4539E-12 2.3808E-12 Ay24 = 1.5562E-11 -5.7251E-13
Ax26 = -1.3471E-12 1.5850E-13 Ay26 = 1.9469E-12 -1.0590E-14
Ax28 = 6.5753E-23 -1.1518E-16 Ay28 = 9.2516E-14 -3.7008E-15
Ax30 = 5.5920E-24 -3.8811E-15 Ay30 = -7.4353E-14 1.0946E-16
第七實施例中，自由曲面方程式及軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第七實施例
fD [公釐] 1.74 CT6/CT4 1.67
fX [公釐] 1.74 T34/CT4 0.08
fY [公釐] 1.73 TD/BL 4.13
Fno 2.24 TL [公釐] 6.30
HFOVD [度] 74.9 TL/EPD 8.13
HFOVX [度] 62.7 TL/f 3.63
HFOVY [度] 44.6 TL/ImgH 1.70
ImgHD [公釐] 3.71 R6/R7 -1.35
ImgHX [公釐] 3.23 R9/R10 0.23
ImgHY [公釐] 1.82 f/CT5 5.27
V5+V6 79.3 f/f1234 1.31
ΣCT/ΣAT 2.40 f/f34 1.20
CT1/CT3 0.70 f/f56 -0.13
CT1/CT4 0.57 f4/CT4 2.86
CT2/CT4 0.64 HFOV [度] 74.9
CT5/ΣAT 0.22 |ΔSAGmax| [微米] 1.83；13.49
CT5/CT3 0.58 - -
>第八實施例>
請參照圖29至圖32，其中圖29繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖，圖30繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖，圖31繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖，且圖32由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖29至圖31可知，取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)與電子感光元件890。成像用光學系統由物側至像側依序包含光闌801、第一透鏡810、第二透鏡820、光圈800、第三透鏡830、光闌802、第四透鏡840、第五透鏡850、第六透鏡860、濾光元件870與成像面880。其中，電子感光元件890設置於成像面880上。成像用光學系統包含六片透鏡(810、820、830、840、850、860)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡810具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面811於近光軸處為凹面，其像側表面812於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面811具有二反曲點，且其像側表面812具有二反曲點。
第二透鏡820具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面821於近光軸處為凸面，其像側表面822於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡830具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831於近光軸處為凸面，其像側表面832於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，且其物側表面831具有一反曲點。
第四透鏡840具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面841於近光軸處為凸面，其像側表面842於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面841具有二反曲點，且其像側表面842具有一反曲點。
第五透鏡850具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面851於近光軸處為凹面，其像側表面852於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面851具有二反曲點，且其像側表面852具有二反曲點。
第六透鏡860具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面861於近光軸處為凸面，其像側表面862於近光軸處為凹面，其兩表面皆為自由曲面，其物側表面861具有二反曲點，其像側表面862具有二反曲點，其物側表面861於離軸處具有二臨界點，且其像側表面862於離軸處具有一臨界點。
濾光元件870的材質為玻璃，其設置於第六透鏡860及成像面880之間，並不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的反曲點及臨界點皆是指透鏡表面在最大成像高度方向上的反曲點及臨界點。
在本實施例中，第一透鏡810、第三透鏡830、第四透鏡840與第五透鏡850為軸對稱且其物側表面811、831、841及851與像側表面812、842及852於最大成像高度方向上各具有至少一反曲點，第六透鏡物側表面861於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點，且第六透鏡像側表面862於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。本實施例中最大成像高度方向係為對應於電子感光元件890感測區的對角線方向D。
本實施例之自由曲面透鏡的自由曲面方程式不同於上述第一至第七實施例，本實施例的自由曲面方程式亦稱為變形非球面方程式，其表示如下：
Figure 02_image005
z：自由曲面與光軸的交點至自由曲面上座標為(x, y)的點平行於光軸的位移；
x：自由曲面上的點之x座標；
y：自由曲面上的點之y座標；
Rx：自由曲面近光軸處在X軸方向上之曲率半徑；
Ry：自由曲面近光軸處在Y軸方向上之曲率半徑；
kx：X軸方向上之錐面係數；
ky：Y軸方向上之錐面係數；
ARi：旋轉對稱係數；以及
APi：非旋轉對稱係數。
在本實施例以及上述實施例中，設計自由曲面透鏡所採用的自由曲面方程式並非用以限定本發明。在其他實施方式中，亦可依實際需求採用其他例如為澤爾尼克(Zernike)多項式或XY多項式等自由曲面方程式來設計自由曲面透鏡。
在本實施例中，於光軸上光線進入成像面880的方向為正Z軸方向，對應於電子感光元件890感測區長邊的方向為X軸方向，且對應於電子感光元件890感測區短邊的方向為Y軸方向，但本發明不以此為限。
在本實施例中，第六透鏡物側表面861滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 1.37 [微米]，且第六透鏡像側表面862滿足下列條件：|ΔSAGmax| = 7.57 [微米]。
請配合參照下列表二十二、表二十三以及表二十四。
表二十二、第八實施例
fD＝2.77公釐(mm)，fX＝2.77公釐，fY＝2.77公釐，Fno＝2.22
HFOVD＝53.1度，HFOVX＝48.9度，HFOVY＝32.9度
ImgHD＝3.71公釐，ImgHX＝3.24公釐，ImgHY＝1.82公釐
表面 曲率半徑 (Y方向) 曲率半徑 (X方向)   厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 (Y方向) 焦距 (X方向)
0 被攝物 平面 無限
1 光闌 平面 0.024
2 第一透鏡 -4.578 (ASP) 0.327 塑膠 1.566 37.4 -9.33
3 -35.162 (ASP) 0.030
4 第二透鏡 1.475 (ASP) 0.415 塑膠 1.669 19.5 12.24
5 1.595 (ASP) 0.254
6 光圈 平面 0.024
7 第三透鏡 13.738 (ASP) 0.872 塑膠 1.544 56.0 6.49
8 -4.643 (ASP) -0.210
9 光闌 平面 0.299
10 第四透鏡 14.733 (ASP) 0.897 塑膠 1.544 56.0 2.05
11 -1.178 (ASP) 0.175
12 第五透鏡 -0.550 (ASP) 0.378 塑膠 1.669 19.5 -3.64
13 -0.905 (ASP) 0.126
14 第六透鏡 1.854 1.863 (FFS) 1.199 塑膠 1.584 28.2 13.84 13.73
15 1.832 1.850 (FFS) 0.600
16 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
17 平面 0.479
18 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌801)的有效半徑為2.000 mm
於表面9(光闌802)的有效半徑為1.053 mm
表二十三、非球面係數
表面 2 3 4 5 7
k = -5.9193E+01 7.9543E+01 -8.0997E-02 -6.8337E-02 9.7054E+01
A4 = 2.0403E-01 2.0948E-01 -1.1689E-01 6.6699E-02 -1.4034E-02
A6 = -2.6923E-01 -1.9593E-01 6.0832E-01 -3.0973E+00 -8.3531E-01
A8 = 4.6141E-01 -2.2367E-01 -6.2301E+00 9.2502E+01 1.8924E+01
A10 = -8.3439E-01 2.0548E+00 4.7681E+01 -1.5975E+03 -2.7621E+02
A12 = 1.4282E+00 -6.2577E+00 -2.5443E+02 1.8385E+04 2.6289E+03
A14 = -2.0346E+00 1.2137E+01 9.6320E+02 -1.4746E+05 -1.6894E+04
A16 = 2.2340E+00 -1.6635E+01 -2.6207E+03 8.4584E+05 7.4475E+04
A18 = -1.8236E+00 1.6622E+01 5.1592E+03 -3.5161E+06 -2.2518E+05
A20 = 1.0849E+00 -1.2167E+01 -7.3404E+03 1.0613E+07 4.5835E+05
A22 = -4.6122E-01 6.4451E+00 7.4619E+03 -2.3033E+07 -5.9962E+05
A24 = 1.3589E-01 -2.3992E+00 -5.2772E+03 3.5020E+07 4.5496E+05
A26 = -2.6275E-02 5.9342E-01 2.4635E+03 -3.5410E+07 -1.5209E+05
A28 = 2.9900E-03 -8.7272E-02 -6.8169E+02 2.1387E+07 -
A30 = -1.5134E-04 5.7559E-03 8.4597E+01 -5.8388E+06 -
表面 8 10 11 12 13
k = 8.8339E+00 -8.4668E+01 -6.3957E-01 -1.0456E+00 -1.0498E+00
A4 = -2.2663E-01 -2.5184E-01 1.4593E-02 5.8582E-01 2.3632E-01
A6 = -1.8602E+00 -5.9588E-02 4.7095E-01 9.0591E-01 -4.3245E-02
A8 = 2.4179E+01 4.9117E-01 -1.3028E+00 -9.0273E+00 4.8850E-02
A10 = -2.0044E+02 -3.0787E+00 3.4565E+00 3.9005E+01 -1.2389E+00
A12 = 1.1252E+03 9.9769E+00 -1.2829E+01 -1.2133E+02 3.4444E+00
A14 = -4.4525E+03 -1.7777E+01 2.6389E+01 2.6765E+02 -4.4988E+00
A16 = 1.2729E+04 1.9053E+01 -1.7097E+01 -4.0970E+02 3.2391E+00
A18 = -2.6579E+04 -1.2599E+01 -2.7822E+01 4.3588E+02 -1.1259E+00
A20 = 4.0521E+04 5.1084E+00 6.9757E+01 -3.2378E+02 -9.8254E-02
A22 = -4.4569E+04 -1.2248E+00 -6.9101E+01 1.6719E+02 2.9358E-01
A24 = 3.4409E+04 1.5807E-01 3.8786E+01 -5.8778E+01 -1.4144E-01
A26 = -1.7679E+04 -8.4001E-03 -1.2857E+01 1.3409E+01 3.5149E-02
A28 = 5.4256E+03 - 2.3507E+00 -1.7884E+00 -4.6639E-03
A30 = -7.5208E+02 - -1.8310E-01 1.0576E-01 2.6243E-04
表二十四、自由曲面係數
表面 14 15 表面 14 15
kx = -6.3224E-01 -9.2270E-01 ky = -7.0483E-01 -9.1496E-01
AP2 = 1.9560E-03 1.2766E-02 AR2 = -1.4547E-01 -7.7185E-02
AP3 = 7.4551E-03 8.3802E-03 AR3 = 2.1753E-02 1.1166E-02
AP4 = 4.4458E-03 2.5986E-03 AR4 = -1.0873E-03 -1.0187E-03
AP5 = 6.7055E-03 9.8362E-04 AR5 = -1.0802E-05 3.7779E-05
第八實施例中，軸對稱非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第八實施例
fD [公釐] 2.77 CT6/CT4 1.34
fX [公釐] 2.77 T34/CT4 0.10
fY [公釐] 2.77 TD/BL 3.71
Fno 2.22 TL [公釐] 6.08
HFOVD [度] 53.1 TL/EPD 4.87
HFOVX [度] 48.9 TL/f 2.19
HFOVY [度] 32.9 TL/ImgH 1.64
ImgHD [公釐] 3.71 R6/R7 -0.32
ImgHX [公釐] 3.24 R9/R10 0.61
ImgHY [公釐] 1.82 f/CT5 7.32
V5+V6 47.7 f/f1234 1.50
ΣCT/ΣAT 5.86 f/f34 1.62
CT1/CT3 0.38 f/f56 -0.68
CT1/CT4 0.37 f4/CT4 2.28
CT2/CT4 0.46 HFOV [度] 53.1
CT5/ΣAT 0.54 |ΔSAGmax| [微米] 1.37；7.57
CT5/CT3 0.43 - -
>第九實施例>
請參照圖33，係繪示依照本發明第九實施例的一種取像裝置的立體示意圖。在本實施例中，取像裝置10為一相機模組。取像裝置10包含成像鏡頭11、驅動裝置12、電子感光元件13以及影像穩定模組14。成像鏡頭11包含本發明的成像用光學系統、用於承載成像用光學系統的鏡筒(未另標號)以及支持裝置(Holder Member，未另標號)。取像裝置10利用成像鏡頭11聚光產生影像，並配合驅動裝置12進行影像對焦，最後成像於電子感光元件13並且能作為影像資料輸出。
驅動裝置12可具有自動對焦(Auto-Focus)功能，其驅動方式可使用如音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)、微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)、壓電系統(Piezoelectric)、以及記憶金屬(Shape Memory Alloy)等驅動系統。驅動裝置12可讓成像鏡頭11取得較佳的成像位置，可提供被攝物於不同物距的狀態下，皆能拍攝清晰影像。此外，取像裝置10搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件13(如CMOS、CCD)設置於成像用光學系統的成像面，可真實呈現成像用光學系統的良好成像品質。
影像穩定模組14例如為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)。驅動裝置12可搭配影像穩定模組14而共同作為一光學防手震裝置(Optical Image Stabilization，OIS)，藉由調整成像鏡頭11不同軸向的變化以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像，或利用影像軟體中的影像補償技術，來提供電子防手震功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質。
>第十實施例>
請參照圖34至圖36，其中圖34繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，圖35繪示圖34之電子裝置之另一側的立體示意圖，且圖36繪示圖34之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中，電子裝置20為一智慧型手機。電子裝置20包含第九實施例之取像裝置10、取像裝置10a、取像裝置10b、閃光燈模組21、對焦輔助模組22、影像訊號處理器23(Image Signal Processor)、使用者介面24以及影像軟體處理器25。其中，取像裝置10、取像裝置10a及取像裝置10b位於使用者介面24的相對側，且取像裝置10、取像裝置10a及取像裝置10b皆面向同一方向。取像裝置10a及取像裝置10b皆具有與取像裝置10類似的結構配置。詳細來說，取像裝置10a及取像裝置10b各包含一成像鏡頭、一驅動裝置、一電子感光元件以及一影像穩定模組。其中，取像裝置10a及取像裝置10b的成像鏡頭各包含一透鏡系統組、用於承載透鏡系統組的一鏡筒以及一支持裝置。
在本實施例中，取像裝置10為一廣角取像裝置，取像裝置10a為一望遠取像裝置，且取像裝置10b的最大視角介於取像裝置10與取像裝置10a的最大視角之間。本實施例之取像裝置10、取像裝置10a與取像裝置10b具有相異的視角，使電子裝置20可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。上述電子裝置20以包含多個取像裝置10、10a、10b為例，但取像裝置的數量與配置並非用以限制本發明。
當使用者拍攝被攝物26時，電子裝置20利用取像裝置10、取像裝置10a或取像裝置10b聚光取像，啟動閃光燈模組21進行補光，並使用對焦輔助模組22提供的被攝物26之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器23進行影像最佳化處理，來進一步提升成像用光學系統所產生的影像品質。對焦輔助模組22可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。使用者介面24可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕，配合影像軟體處理器25的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器25處理後的影像可顯示於使用者介面24。
本發明的取像裝置10並不以應用於智慧型手機為限。取像裝置10更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，取像裝置10可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之取像裝置的運用範圍。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10a、10b:取像裝置 11:成像鏡頭 12:驅動裝置 13:電子感光元件 14:影像穩定模組 20:電子裝置 21:閃光燈模組 22:對焦輔助模組 23:影像訊號處理器 24:使用者介面 25:影像軟體處理器 26:被攝物 C:臨界點 P:反曲點 100、200、300、400、500、600、700、800:光圈 401、601、602、701、702、801、802:光闌 110、210、310、410、510、610、710、810:第一透鏡 111、211、311、411、511、611、711、811:物側表面 112、212、312、412、512、612、712、812:像側表面 120、220、320、420、520、620、720、820:第二透鏡 121、221、321、421、521、621、721、821:物側表面 122、222、322、422、522、622、722、822:像側表面 130、230、330、430、530、630、730、830:第三透鏡 131、231、331、431、531、631、731、831:物側表面 132、232、332、432、532、632、732、832:像側表面 140、240、340、440、540、640、740、840:第四透鏡 141、241、341、441、541、641、741、841:物側表面 142、242、342、442、542、642、742、842:像側表面 150、250、350、450、550、650、750、850:第五透鏡 151、251、351、451、551、651、751、851:物側表面 152、252、352、452、552、652、752、852:像側表面 160、260、360、460、560、660、760、860:第六透鏡 161、261、361、461、561、661、761、861:物側表面 162、262、362、462、562、662、762、862:像側表面 170、270、370、470、570、670、770、870:濾光元件 180、280、380、480、580、680、780、880:成像面 190、290、390、490、590、690、790、890:電子感光元件 ΣAT:成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和 ΣCT:成像用光學系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和 BL:第六透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離 CT1:第一透鏡於光軸上的厚度 CT2:第二透鏡於光軸上的厚度 CT3:第三透鏡於光軸上的厚度 CT4:第四透鏡於光軸上的厚度 CT5:第五透鏡於光軸上的厚度 CT6:第六透鏡於光軸上的厚度 EPD:成像用光學系統的入瞳孔徑 f:成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距 fD:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區對角線方向上的焦距 fX:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區長邊方向上的焦距 fY:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區短邊方向上的焦距 f4:第四透鏡於最大成像高度方向上的焦距 f34:第三透鏡與第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距 f56:第五透鏡與第六透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距 f1234:第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距 Fno:成像用光學系統的光圈值 HFOV:成像用光學系統中最大視角的一半 HFOVD:成像用光學系統中對應於電子感光元件感測區對角線方向上最大視角的一半 HFOVX:成像用光學系統中對應於電子感光元件感測區長邊方向上最大視角的一半 HFOVY:成像用光學系統中對應於電子感光元件感測區短邊方向上最大視角的一半 ImgH:成像用光學系統的最大成像高度 ImgHX:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區長邊方向上成像位置與光軸間的最大距離 ImgHY:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區短邊方向上成像位置與光軸間的最大距離 ImgHD:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區對角線方向上成像位置與光軸間的最大距離 R6:第三透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑 R7:第四透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑 R9:第五透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑 R10:第五透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑 T34:第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離 TD:第一透鏡物側表面至第六透鏡像側表面於光軸上的距離 TL:第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離 V5:第五透鏡的阿貝數 V6:第六透鏡的阿貝數 Ymin:自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值 SAG:自由曲面與光軸的交點至自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移 SAG_MAX:自由曲面與光軸的交點至自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最大值 SAG_MIN:自由曲面與光軸的交點至自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最小值 |ΔSAGmax|:SAG_MAX與SAG_MIN之差量 θ:角度 X:X軸方向 Y:Y軸方向 Z:Z軸方向 D:對應於電子感光元件感測區的對角線方向
圖1繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖2繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖3繪示依照本發明第一實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖4由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖5繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖6繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖7繪示依照本發明第二實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖8由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖9繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖10繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖11繪示依照本發明第三實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖12由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖13繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖14繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖15繪示依照本發明第四實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖16由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖17繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖18繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖19繪示依照本發明第五實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖20由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖21繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖22繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖23繪示依照本發明第六實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖24由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖25繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖26繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖27繪示依照本發明第七實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖28由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖29繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區對角線方向上的切面示意圖。 圖30繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區長邊方向上的切面示意圖。 圖31繪示依照本發明第八實施例的取像裝置對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面示意圖。 圖32由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖33繪示依照本發明第九實施例的一種取像裝置的立體示意圖。 圖34繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖35繪示圖34之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖36繪示圖34之電子裝置的系統方塊圖。 圖37繪示依照本發明第一實施例中參數HFOV、ImgH以及部份透鏡的反曲點和臨界點的示意圖。 圖38繪示依照本發明之一實施例中電子感光元件感測區的成像區域與參數ImgHX、ImgHY以及ImgHD的示意圖。 圖39繪示依照本發明第一實施例中參數Ymin、第六透鏡對應於電子感光元件感測區短邊方向上的切面以及第六透鏡像側表面的正視示意圖。 圖40繪示圖39之AA區域的局部放大與參數SAG的示意圖。 圖41繪示依照本發明第一實施例中第六透鏡像側表面上與光軸距離為Ymin的所有點之SAG曲線圖。
HFOVD:成像用光學系統中對應於電子感光元件感測區對角線方向上最大視角的一半
ImgHD:成像用光學系統對應於電子感光元件感測區對角線方向上成像位置與光軸間的最大距離
Z:Z軸方向
D:對應於電子感光元件感測區的對角線方向
100:光圈
110:第一透鏡
111:物側表面
112:像側表面
120:第二透鏡
121:物側表面
122:像側表面
130:第三透鏡
131:物側表面
132:像側表面
140:第四透鏡
141:物側表面
142:像側表面
150:第五透鏡
151:物側表面
152:像側表面
160:第六透鏡
161:物側表面
162:像側表面
170:濾光元件
180:成像面
190:電子感光元件

Claims (30)

  1. 一種成像用光學系統，包含六片透鏡，該六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，且該六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面； 其中，該第四透鏡具有正屈折力，該六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且該至少一片自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面； 其中，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，該成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件： 0.80 > TL/ImgH > 6.0； 50.0 [度] > HFOV；以及 0 > CT5/ΣAT > 1.1。
  2. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，該成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件： 1.0 > TL/ImgH > 4.5；以及 0.15 > CT5/ΣAT > 0.75。
  3. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該第五透鏡的阿貝數為V5，該第六透鏡的阿貝數為V6，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件： 20.0 > V5+V6 > 100.0；以及 0.15 > CT1/CT3 > 1.0。
  4. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該成像用光學系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，該成像用光學系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的總和為ΣAT，其滿足下列條件： 1.6 > ΣCT/ΣAT > 7.0。
  5. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，該第三透鏡與該第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f34，其滿足下列條件： 0.70 ≦ f/f34 > 2.0。
  6. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該第四透鏡於最大成像高度方向上的焦距為f4，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件： 0 > f4/CT4 > 250。
  7. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡具有負屈折力，該第二透鏡具有正屈折力，該第四透鏡像側表面於近光軸處為凸面，該第五透鏡像側表面於近光軸處為凸面，且該第六透鏡像側表面於近光軸處為凹面。
  8. 如請求項1所述之成像用光學系統，其中該至少一片自由曲面透鏡的該至少一自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值為Ymin，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最大值為SAG_MAX，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最小值為SAG_MIN，SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|，其滿足下列條件： 1.0 [微米] > |ΔSAGmax|。
  9. 一種成像用光學系統，包含六片透鏡，該六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，且該六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面； 其中，該六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，該至少一片自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面，且該六片透鏡中至少三片透鏡各自的阿貝數小於50.0； 其中，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件： 0.80 > TL/ImgH > 6.0；以及 50.0 [度] > HFOV。
  10. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該成像用光學系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件： 1.2 > TL/ImgH > 3.5； 3.5 [公釐] > TL > 8.0 [公釐]；以及 3.0 > TL/EPD > 11。
  11. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該六片透鏡中至少三片透鏡各自的阿貝數小於30.0。
  12. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件： 0.20 > CT5/CT3 > 2.0；以及 0 > T34/CT4 ≦ 0.70。
  13. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該第三透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R6，該第四透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R7，其滿足下列條件： -1.0 > R6/R7 > 0。
  14. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡與該第四透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f1234，其滿足下列條件： 0.53 > f/f1234 > 2.0。
  15. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡具有負屈折力，該第三透鏡物側表面於近光軸處為凸面，該第五透鏡物側表面於近光軸處為凹面，且該第六透鏡像側表面於近光軸處為凹面。
  16. 如請求項9所述之成像用光學系統，其中該至少一片自由曲面透鏡的該至少一自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值為Ymin，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最大值為SAG_MAX，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最小值為SAG_MIN，SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|，其滿足下列條件： 1.0 [微米] > |ΔSAGmax|。
  17. 一種成像用光學系統，包含六片透鏡，該六片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，且該六片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面； 其中，該六片透鏡中至少一片透鏡為自由曲面透鏡，且該至少一片自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面； 其中，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，其滿足下列條件： 0.80 > TL/ImgH > 6.0； 50.0 [度] > HFOV； 0 > CT2/CT4 > 1.5； 0 > CT6/CT4 > 2.0；以及 0 > CT1/CT4 > 1.5。
  18. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統的最大成像高度為ImgH，該成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，其滿足下列條件： 1.0 > TL/ImgH > 4.5； 60.0 [度] > HFOV > 90.0 [度]；以及 0.10 > CT6/CT4 > 1.8。
  19. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件： 0.10 > CT2/CT4 > 0.90。
  20. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件： 0.10 > CT1/CT4 > 0.80。
  21. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡物側表面至該第六透鏡像側表面於光軸上的距離為TD，該第六透鏡像側表面至該成像面於光軸上的距離為BL，該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，該成像用光學系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件： 2.0 > TD/BL > 20.0； 1.5 > TL/f > 6.5；以及 1.0 > Fno > 3.5。
  22. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件： 4.0 > f/CT5。
  23. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該成像用光學系統於最大成像高度方向上的焦距為f，該第五透鏡與該第六透鏡於最大成像高度方向上的合成焦距為f56，其滿足下列條件： -2.0 > f/f56 > 0.55。
  24. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第五透鏡物側表面於近光軸處為凹面，該第五透鏡像側表面於近光軸處為凸面，該第五透鏡物側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側表面於近光軸處且於最大成像高度方向上的曲率半徑為R10，其滿足下列條件： 0 > R9/R10 > 20。
  25. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡具有負屈折力，該第二透鏡物側表面於近光軸處為凸面，且該第三透鏡物側表面於近光軸處為凸面。
  26. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該六片透鏡中至少三片透鏡為軸對稱，該至少三片透鏡各自的物側表面與像側表面中至少一表面於最大成像高度方向上具有至少一反曲點，該第六透鏡像側表面於近光軸處為凹面，且該第六透鏡像側表面於離軸處且於最大成像高度方向上具有至少一臨界點。
  27. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該第一透鏡與該第六透鏡中至少一透鏡為自由曲面透鏡，且該至少一片自由曲面透鏡其物側表面與像側表面中至少一表面為自由曲面。
  28. 如請求項17所述之成像用光學系統，其中該至少一片自由曲面透鏡的該至少一自由曲面的光學有效區邊界與光軸間距離的最小值為Ymin，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最大值為SAG_MAX，該至少一自由曲面與光軸的交點至該至少一自由曲面上距離光軸為Ymin的點平行於光軸的位移之最小值為SAG_MIN，SAG_MAX與SAG_MIN之差量為|ΔSAGmax|，其滿足下列條件： 1.0 [微米] > |ΔSAGmax|。
  29. 一種取像裝置，包含： 如請求項17所述之成像用光學系統；以及 一電子感光元件，設置於該成像用光學系統的該成像面上。
  30. 一種電子裝置，包含： 如請求項29所述之取像裝置。
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