本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng)，且特別涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的小型化光學(xué)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著具有攝影功能的便攜式電子產(chǎn)品的興起，光學(xué)系統(tǒng)的需求日漸提高。一般光學(xué)系統(tǒng)的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device；CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體元(Complementary Metal-Oxide SemiconduTPor Sensor；CMOS Sensor)兩種，且隨著半導(dǎo)體制作工藝的精進(jìn)，使得感光元件的像素尺寸縮小，光學(xué)系統(tǒng)逐漸往高像素領(lǐng)域發(fā)展，因此對(duì)成像質(zhì)量的要求也日益增加。

傳統(tǒng)搭載于便攜式裝置上的光學(xué)系統(tǒng)，多采用二片或三片式透鏡結(jié)構(gòu)為主，然而由于便攜式裝置不斷朝提升像素并且終端消費(fèi)者對(duì)大光圈的需求例如微光與夜拍功能或是對(duì)廣視角的需求例如前置鏡頭的自拍功能。惟設(shè)計(jì)大光圈的光學(xué)系統(tǒng)常面臨產(chǎn)生更多像差致使周邊成像質(zhì)量隨之劣化以及制造難易度的處境，而設(shè)計(jì)廣視角的光學(xué)系統(tǒng)則會(huì)面臨成像的畸變率(distortion)提高，現(xiàn)有的光學(xué)成像系統(tǒng)已無(wú)法滿足更高階的攝影要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明實(shí)施的目的在于，提供一種技術(shù)，能夠有效增加光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像系統(tǒng)的視角，除進(jìn)一步提高成像的總像素與質(zhì)量外同時(shí)能兼顧微型化光學(xué)成像系統(tǒng)的衡平設(shè)計(jì)。

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

與長(zhǎng)度或高度有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度以HOI表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的高度以HOS表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡物側(cè)面至第四透鏡像側(cè)面間的距離以InTL表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第四透鏡像側(cè)面至成像面間的距離以InB表示；InTL+InB＝HOS；光學(xué)成像系統(tǒng)的固定光闌(光圈)至成像面間的距離以InS表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例示)；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡在光軸上的厚度以TP1表示(例示)。

與材料有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡的色散系數(shù)以NA1表示(例示)；第一透鏡的折射律以Nd1表示(例示)。

與視角有關(guān)的透鏡參數(shù)

視角以AF表示；視角的一半以HAF表示；主光線角度以MRA表示。

與出入瞳有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑以HEP表示；單一透鏡的任一表面的最大有效半徑是指系統(tǒng)最大視角入射光通過(guò)入射瞳最邊緣的光線在該透鏡表面交會(huì)點(diǎn)(Effective Half Diameter；EHD)，該交會(huì)點(diǎn)與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD11表示，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD21表示，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。

與透鏡面形深度有關(guān)的參數(shù)

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離以InRS41表示(例示)；第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離以InRS42表示(例示)。

與透鏡面型有關(guān)的參數(shù)

臨界點(diǎn)C是指特定透鏡表面上，除與光軸的交點(diǎn)外，與光軸相垂直的切面相切的點(diǎn)。承上，例如第三透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C31與光軸的垂直距離為HVT31(例示)，第三透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C32與光軸的垂直距離為HVT32(例示)，第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C41與光軸的垂直距離為HVT41(例示)，第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C42與光軸的垂直距離為HVT42(例示)。其他透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面上的臨界點(diǎn)及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF411，該點(diǎn)沉陷量SGI411(例示)，SGI411也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF411該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF411(例示)。第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF421，該點(diǎn)沉陷量SGI421(例示)，SGI411也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF421該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF421(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為IF412，該點(diǎn)沉陷量SGI412(例示)，SGI412也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF412該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF412(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為IF422，該點(diǎn)沉陷量SGI422(例示)，SGI422亦即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF422該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF422(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為IF413，該點(diǎn)沉陷量SGI413(例示)，SGI413也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF4132該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF413(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn) 為IF423，該點(diǎn)沉陷量SGI423(例示)，SGI423也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF423該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF423(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF414，該點(diǎn)沉陷量SGI414(例示)，SGI414也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF414該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF414(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF424，該點(diǎn)沉陷量SGI424(例示)，SGI424也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，IF424該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF424(例示)。

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

與像差有關(guān)的參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)畸變(Optical Distortion)以O(shè)DT表示；其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示，并且可以進(jìn)一步限定描述在成像50％至100％視野間像差偏移的程度；球面像差偏移量以DFS表示；慧星像差偏移量以DFC表示。

光學(xué)成像系統(tǒng)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖(Modulation Transfer Function；MTF)，用來(lái)測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)成像的反差對(duì)比度及銳利度。調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖的垂直坐標(biāo)軸表示對(duì)比轉(zhuǎn)移率(數(shù)值從0到1)，水平坐標(biāo)軸則表示空間頻率(cycles/mm；lp/mm；line pairs per mm)。完美的成像系統(tǒng)理論上能100％呈現(xiàn)被攝物體的線條對(duì)比，然而實(shí)際的成像系統(tǒng)，其垂直軸的對(duì)比轉(zhuǎn)移率數(shù)值小于1。此外，一般而言成像的邊緣區(qū)域會(huì)比中心區(qū)域較難得到精細(xì)的還原度。可見(jiàn)光頻譜在成像面上，光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處在空間頻率55cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFE0、MTFE3以及MTFE7表示，光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處在四分之一空間頻率的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFQ0、MTFQ3以及MTFQ7表示，光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處在半數(shù)空間頻率(半頻)的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFH0、MTFH3以及MTFH7表示，光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處在全頻的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTF0、MTF3以及MTF7表示，前述此三個(gè)視場(chǎng)對(duì)于鏡頭的中心、內(nèi)視場(chǎng)以及外視場(chǎng)具有代表性，因此可用以評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能是否優(yōu)異。本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是對(duì)應(yīng)像素大小(Pixel Size)為含1.12微米以下的感光元件，因此調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖的四分之一空間頻率、半數(shù)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(xué)成像系統(tǒng)若同時(shí)須滿足針對(duì)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(zhǎng)可為850nm或800nm，由于主要功能在辨識(shí)黑白明暗所形成的物體輪廓，無(wú)須高解析度，因此可僅需選用小于110cycles/mm的空間頻率評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)在紅外線頻譜的性能是否優(yōu)異。 前述工作波長(zhǎng)850nm當(dāng)聚焦在成像面上，圖像在光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處在空間頻率55cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFI0、MTFI3以及MTFI7表示。然而，也因?yàn)榧t外線工作波長(zhǎng)850nm或800nm與一般可見(jiàn)光波長(zhǎng)差距很遠(yuǎn)，若光學(xué)成像系統(tǒng)需同時(shí)能對(duì)可見(jiàn)光與紅外線(雙模)對(duì)焦并分別達(dá)到一定性能，在設(shè)計(jì)上有相當(dāng)難度。

本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，可同時(shí)對(duì)可見(jiàn)光與紅外線(雙模)對(duì)焦并分別達(dá)到一定性能，并且其第四透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面設(shè)置有反曲點(diǎn)，可有效調(diào)整各視場(chǎng)入射于第四透鏡的角度，并針對(duì)光學(xué)畸變與TV畸變進(jìn)行補(bǔ)正。另外，第四透鏡的表面可具備更好的光路調(diào)節(jié)能力，以提升成像質(zhì)量。

本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡，具有屈光力；第二透鏡，具有屈光力；第三透鏡，具有屈光力；第四透鏡，具有屈光力；以及成像面。其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚且所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)，所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡具有正屈光力，并且所述第四透鏡的物側(cè)表面及像側(cè)表面均為非球面，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(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP，所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間具有距離HOS，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在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在光軸的厚度分別為TP1、TP2、TP3以及TP4，前述TP1至TP4的總和為STP，其滿足下列條件：1.2≤f/HEP≤6.0；0.5≤HOS/f≤20以及0.5≤SETP/STP<1。

優(yōu)選地，所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN，其滿足下列條件：0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地，所述第一透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP1，所述第二透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP2，所述第三透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP3，所述第四透鏡在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≤0.8。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括濾光元件，所述濾光元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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述濾光元件間平行于光軸的距離為EIR，所述第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至所述濾光元件間平行于光軸的距離為PIR，其滿足下列公式：0.2≤EIR/PIR≤5.0。

優(yōu)選地，所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少二個(gè)透鏡中每個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)。

優(yōu)選地，可見(jiàn)光頻譜在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI，在所述成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率110cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFQ0、MTFQ3以及MTFQ7表示，其滿足下列條件：MTFQ0≥0.3；MTFQ3≥0.2；以及MTFQ7≥0.1。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF，并滿足下列條件：0.4≤∣tan(HAF)│≤6.0。

優(yōu)選地，所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上與光軸的交點(diǎn)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≤1.1。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)還包括光圈，在所述光軸上所述光圈至所述成像面具有距離InS，所述光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)有圖像感測(cè)元件在所述成像面，所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI，滿足下列關(guān)系式：0.2≤InS/HOS≤1.1；以及0.5<HOS/HOI≤15。

本發(fā)明另提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡，具有負(fù)屈光力；第二透鏡，具有屈光力；第三透鏡，具有屈光力；第四透鏡，具有屈光力；以及成像面，其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚且所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少兩個(gè)透鏡中的每個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)，所述第四透鏡的物側(cè)表面及像側(cè)表面均為非球面，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(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP，所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間具有距離HOS，所述光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF，所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN，其滿足下列條件：1.2≤f/HEP≤6.0；0.5≤HOS/f≤3.0；0.4≤∣tan(HAF)│≤6.0；0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地，所述第三透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED34，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間在光軸上的距離為IN34，其滿足下列條件：0.5≤ED34/IN34≤5.0。

優(yōu)選地，所述第二透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第三透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED23，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN23，其滿足下列條件：0.1≤ED23/IN23≤5。

優(yōu)選地，所述第一透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第二透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED12，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN12，其滿足下列條件：0.1≤ED12/IN12≤5。

優(yōu)選地，所述第一透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP1，所 述第一透鏡在光軸上的厚度為TP1，其滿足下列條件：0.5≤ETP1/TP1≤3.0。

優(yōu)選地，所述第二透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP2，所述第二透鏡在光軸上的厚度為TP2，其滿足下列條件：0.5≤ETP2/TP2≤3.0。

優(yōu)選地，所述第三透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP3，所述第三透鏡在光軸上的厚度為TP3，其滿足下列條件：0.5≤ETP3/TP3≤3.0。

優(yōu)選地，所述第四透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP4，所述第四透鏡在光軸上的厚度為TP4，其滿足下列條件：0.5≤ETP4/TP4≤3.0。

優(yōu)選地，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN12，且滿足下列公式：0<IN12/f≤5.0。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件：0.001≤│f/f1∣≤3.0；0.01≤∣f/f2∣≤3.0；0.01≤∣f/f3∣≤3.0；0.01≤∣f/f4∣≤3.0。

本發(fā)明再提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡，具有負(fù)屈光力；第二透鏡，具有屈光力；第三透鏡，具有屈光力，其至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)；第四透鏡，具有正屈光力，且其至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)；以及成像面。其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚，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(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP，所述光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF，所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間具有距離HOS，所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN，其滿足下列條件：1.2≤f/HEP≤3.0；0.5≤HOS/f≤20；0.4≤∣tan(HAF)│≤6.0；0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地，所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至所述成像面平行于光軸的水平距離為BL，其滿足：0.5≤EBL/BL≤1.1。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI，所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述最大成像高度HOI處的相對(duì)照度以RI表示，紅外線工作波長(zhǎng)850nm在所述成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率55cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率分別以MTFI0、MTFI3以及MTFI7表示，其滿足下列條件：MTFI0≥0.3；MTFI3≥0.2；MTFI7≥0.1以及20％≤RI<100％。

優(yōu)選地，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間在光軸上的距離為IN34，且滿足下列公式：0<IN34/f≤5.0。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有成像高度HOI，其滿足下列公式：0.5<HOS/HOI≤15。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像系統(tǒng)還包括光圈、圖像感測(cè)元件以及驅(qū)動(dòng)模組，所述圖像感測(cè)元件設(shè)置于所述成像面并且至少設(shè)置10萬(wàn)個(gè)像素，并且在所述光圈至所述成像面具有距離InS，所述驅(qū)動(dòng)模組可與所述第一透鏡、所述 第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡相耦合并使所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡產(chǎn)生位移，其滿足下列公式：0.2≤InS/HOS≤1.1。

單一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度，特別影響該1/2入射瞳直徑(HEP)范圍內(nèi)各光線視場(chǎng)共用區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力，厚度越大則修正像差的能力提高，然而同時(shí)也會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度，因此必須控制單一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度，特別是控制該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該表面所屬的該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ETP/TP)。例如第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示。第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP2表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡在1/2入射瞳直徑(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(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式：0.3≤SETP/EIN≤0.8。

為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及降低生產(chǎn)制造上的困難度，特別需控制該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ETP/TP)。例如第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示，第一透鏡在光軸上的厚度為TP1，兩者間的比值為ETP1/TP1。第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP2表示，第二透鏡在光軸上的厚度為TP2，兩者間的比值為ETP2/TP2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度與該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系，其表示方式以此類推。本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式：0.5≤ETP/TP≤3。

相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED表示，前述水平距離(ED)系平行于光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸，并且特別影響該1/2入射瞳直徑(HEP)位置各光線視場(chǎng)共用區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)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高，然而同時(shí)也會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度以及限制光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度”微縮”的程度，因此必須控制特定相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)。

為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及降低光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度”微縮”的困難度，特別需控制該相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離(IN)間的比例關(guān)系(ED/IN)。例如第一透鏡與第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED12表示，第一透鏡與第二透鏡在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入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED23表示，第二透鏡與第三透鏡在光軸上的水平距離為IN23，兩者間的比值為ED23/IN23。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離兩者間的比例關(guān)系，其表示方式以此類推。

該第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸 的水平距離為EBL，該第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該成像面平行于光軸的水平距離為BL，本發(fā)明的實(shí)施例為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及預(yù)留其他光學(xué)元件的容納空間，可滿足下列公式：0.5≤EBL/BL≤1.1。光學(xué)成像系統(tǒng)可還包括濾光元件，該濾光元件位于該第四透鏡以及該成像面之間，該第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該濾光元件間平行于光軸的距離為EIR，該第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該濾光元件間平行于光軸的距離為PIR，本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式：0.2≤EIR/PIR≤0.8。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可用以搭配成像在對(duì)角線長(zhǎng)度為1/1.2英寸大小以下的圖像感測(cè)元件，該圖像感測(cè)元件的尺寸優(yōu)選者為1/2.3英寸，該圖像感測(cè)元件的像素尺寸小于1.4微米(μm)，優(yōu)選者其像素尺寸小于1.12微米(μm)，最佳者其像素尺寸小于0.9微米(μm)。此外，該光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于長(zhǎng)寬比為16：9的圖像感測(cè)元件。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于百萬(wàn)或千萬(wàn)像素以上的攝錄影要求(例如4K2K或稱UHD、QHD)并擁有良好的成像質(zhì)量。

當(dāng)│f1│>f4時(shí)，光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)總高度(HOS；Height of Optic System)可以適當(dāng)縮短以達(dá)到微型化的目的。

當(dāng)│f2│+│f3│>│f1│+│f4│時(shí)，通過(guò)第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的正屈光力或弱的負(fù)屈光力。所稱弱屈光力，是指特定透鏡的焦距的絕對(duì)值大于10。當(dāng)本發(fā)明第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的正屈光力，其可有效分擔(dān)第一透鏡的正屈光力而避免不必要的像差過(guò)早出現(xiàn)，反之若第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的負(fù)屈光力，則可以微調(diào)補(bǔ)正系統(tǒng)的像差。

第四透鏡可具有正屈光力，另外，第四透鏡的至少一個(gè)表面可具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)，可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度，進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。

本發(fā)明實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)，能夠利用四個(gè)透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合(本發(fā)明所述凸面或凹面原則上是指各透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面在光軸上的幾何形狀描述)，進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像系統(tǒng)的視角，同時(shí)提高成像的總像素與質(zhì)量，以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明上述及其他特征將通過(guò)參照附圖詳細(xì)說(shuō)明。

圖1A是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖1B由左至右依次表示本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖1C是表示本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖1D是表示本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特 征圖；

圖2A是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖2B由左至右依次表示本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖2C是表示本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖2D是表示本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖3A是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖3B由左至右依次表示本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖3C是表示本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖3D是表示本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖4A是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖4B由左至右依次表示本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖4C是表示本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖4D是表示本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖5A是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖5B由左至右依次表示本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖5C是表示本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖5D是表示本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖6A是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖6B由左至右依次表示本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖6C是表示本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；

圖6D是表示本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

光學(xué)成像系統(tǒng)：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(cè)面：112、212、312、412、512、612

像側(cè)面：114、214、314、414、514、614

第二透鏡：120、220、320、420、520、620

物側(cè)面：122、222、322、422、522、622

像側(cè)面：124、224、324、424、524、624

第三透鏡：130、230、330、430、530、630

物側(cè)面：132、232、332、432、532、632

像側(cè)面：134、234、334、434、534、634

第四透鏡：140、240、340、440、540、640

物側(cè)面：142、242、342、442、542、642

像側(cè)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

圖像感測(cè)元件：190、290、390、490、590、690

符號(hào)說(shuō)明

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距：f

第一透鏡的焦距：f1；第二透鏡的焦距：f2；第三透鏡的焦距：f3；第四透鏡的焦距：f4

光學(xué)成像系統(tǒng)的光圈值：f/HEP；Fno；F#

光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半：HAF

第一透鏡的色散系數(shù)：NA1

第二透鏡至第四透鏡的色散系數(shù)：NA2、NA3、NA4

第一透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑：R1、R2

第二透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑：R3、R4

第三透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑：R5、R6

第四透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑：R7、R8

第一透鏡在光軸上的厚度：TP1

第二透鏡至第四透鏡在光軸上的厚度：TP2、TP3、TP4

所有具屈光力的透鏡的厚度總和：ΣTP

第一透鏡與第二透鏡在光軸上的間隔距離：IN12

第二透鏡與第三透鏡在光軸上的間隔距離：IN23

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的間隔距離：IN34

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離：InRS41

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)：IF411；該點(diǎn)沉陷量：SGI411

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF411

第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)：IF421；該點(diǎn)沉陷量：SGI421

第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF421

第四透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)：IF412；該點(diǎn)沉陷量：SGI412

第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF412

第四透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)：IF422；該點(diǎn)沉陷量：SGI422

第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF422

第四透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)：IF413；該點(diǎn)沉陷量：SGI413

第四透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF413

第四透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)：IF423；該點(diǎn)沉陷量：SGI423

第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF423

第四透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)：IF414；該點(diǎn)沉陷量：SGI414

第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF414

第四透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)：IF424；該點(diǎn)沉陷量：SGI424

第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離：HIF424

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)：C41；第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)：C42

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離：SGC41

第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離：SGC42

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離：HVT41

第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離：HVT42

系統(tǒng)總高度(第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離)：HOS

圖像感測(cè)元件的對(duì)角線長(zhǎng)度：Dg；光圈至成像面的距離：InS

第一透鏡物側(cè)面至該第四透鏡像側(cè)面的距離：InTL

第四透鏡像側(cè)面至該成像面的距離：InB

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

光學(xué)成像系統(tǒng)在結(jié)像時(shí)的TV畸變(TV Distortion)：TDT

光學(xué)成像系統(tǒng)在結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變(Optical Distortion)：ODT

具體實(shí)施方式

一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括具屈光力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。光學(xué)成像系統(tǒng)還可包括圖像感測(cè)元件，其設(shè)置在成像面。

光學(xué)成像系統(tǒng)可使用三個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm，其中587.5nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。光學(xué)成像系統(tǒng)也可使用五個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm，其中555nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的比值PPR，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距fn的比值NPR，所有正屈光力的透鏡的PPR總和為ΣPPR，所有負(fù)屈光力的透鏡的 NPR總和為ΣNPR，當(dāng)滿足下列條件時(shí)有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的總屈光力以及總長(zhǎng)度：0.5≤ΣPPR/│ΣNPR│≤4.5，優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.9≤ΣPPR/│ΣNPR│≤3.5。

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

光學(xué)成像系統(tǒng)的每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的總和為ΣPP，每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，其滿足下列條件：0<ΣPP≤200；以及f4/ΣPP≤0.85。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0<ΣPP≤150；以及0.01≤f4/ΣPP≤0.7。由此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的聚焦能力，并且適當(dāng)分配系統(tǒng)的正屈光力以抑制顯著的像差過(guò)早產(chǎn)生。

第一透鏡可具有負(fù)屈光力。由此，可適當(dāng)調(diào)整第一透鏡的收光能力與增加視角。

第二透鏡可具有正屈光力。第三透鏡可具有負(fù)屈光力。

第四透鏡可具有正屈光力，由此，可分擔(dān)第二透鏡的正屈光力。另外，第四透鏡的至少一個(gè)表面可具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)，可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度，進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。優(yōu)選地，其物側(cè)面以及像側(cè)面均具有至少一個(gè)反曲點(diǎn)。

光學(xué)成像系統(tǒng)還更包括圖像感測(cè)元件，其設(shè)置在成像面。圖像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(即為光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度或稱最大像高)為HOI，第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離為HOS，其滿足下列條件：0.5<HOS/HOI≤15；以及0.5≤HOS/f≤20.0。優(yōu)選地，可滿足下列條件：1≤HOS/HOI≤10；以及0.5≤HOS/f≤3.0。由此，可維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化，以搭載于輕薄便攜式的電子產(chǎn)品上。

另外，本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，依需求可設(shè)置至少一個(gè)光圈，以減少雜散光，有助于提升圖像質(zhì)量。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設(shè)置于被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設(shè)置于第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使光學(xué)成像系統(tǒng)的出瞳與成像面產(chǎn)生較長(zhǎng)的距離而容置更多光學(xué)元件，并可增加圖像感測(cè)元件接收?qǐng)D像的效率；若為中置光圈，有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場(chǎng)角，使光學(xué)成像系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢(shì)。前述光圈至成像面間的距離為InS，其滿足下列條件：0.2≤InS/HOS≤1.1。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.4≤InS/HOS≤1。由此，可同時(shí)兼顧維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化以及具備廣角的特性。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面至第四透鏡像側(cè)面間的距離為InTL，在光軸上所有具屈光力的透鏡的厚度總和ΣTP，其滿足下列條件：0.2≤ΣTP/InTL≤0.95。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.2≤ΣTP/InTL≤0.9。由此，當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的良率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R1，第一透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：0.01≤│R1/R2│≤100。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.01≤│R1/R2│≤60。

第四透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-200<(R7-R8)/(R7+R8)<30。由此，有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一透鏡與第二透鏡在光軸上之間隔距離為IN12，其滿足下列條件：0<IN12/f≤5.0。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.01≤IN12/f≤4.0。由此，有助于改善透鏡的色差以提高其性能。

第二透鏡與第三透鏡在光軸上之間隔距離為IN23，其滿足下列條件：0<IN23/f≤5.0。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.01≤IN23/f≤3.0。由此，有助于改善透鏡的性能。

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的間隔距離為IN34，其滿足下列條件：0<IN34/f≤5.0。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.001≤IN34/f≤3.0。由此，有助于改善透鏡的性能。

第一透鏡與第二透鏡在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。由此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的厚度分別為TP3以及TP4，前述兩透鏡在光軸上的間隔距離為IN34，其滿足下列條件：0.2≤(TP4+IN34)/TP4≤20。由此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

第二透鏡與第三透鏡在光軸上的間隔距離為IN23，第一透鏡至第四透鏡在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。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.05≤IN23/(TP2+IN23+TP3)≤0.7。由此有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第四透鏡物側(cè)面142在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面142的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS41(若水平位移朝向像側(cè)，InRS41為正值；若水平位移朝向物側(cè)，InRS41為負(fù)值)，第四透鏡像側(cè)面144在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面144的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS42，第四透鏡140在光軸上的厚度為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。由此，可控制第四透鏡兩面間最大有效半徑位置，而有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的周邊視場(chǎng)的像差修正以及有效維持其小型化。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示，其滿足下列條件： 0<SGI411/(SGI411+TP4)≤0.9；0<SGI421/(SGI421+TP4)≤0.9。優(yōu)選地，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(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示，其滿足下列條件：0<SGI412/(SGI412+TP4)≤0.9；0<SGI422/(SGI422+TP4)≤0.9。優(yōu)選地，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(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF421表示，其滿足下列條件：0.01≤HIF411/HOI≤0.9；0.01≤HIF421/HOI≤0.9。優(yōu)選地，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(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF412表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF422表示，其滿足下列條件：0.01≤HIF412/HOI≤0.9；0.01≤HIF422/HOI≤0.9。優(yōu)選地，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(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF413表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF423表示，其滿足下列條件：0.001mm≤│HIF413∣≤5mm；0.001mm≤│HIF423∣≤5mm。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.1mm≤│HIF423∣≤3.5mm；0.1mm≤│HIF413∣≤3.5mm。

第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF414表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF424表示，其滿足下列條件：0.001mm≤│HIF414∣≤5mm；0.001mm≤│HIF424∣≤5mm。優(yōu)選地，可滿足下列條件：0.1mm≤│HIF424∣≤3.5mm；0.1mm≤│HIF414∣≤3.5mm。

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

上述非球面的方程式系為：

z＝ch²/[1+[1(k+1)c²h²]^0.5]+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸+A10h¹⁰+A12h¹²+A14h¹⁴+A16h¹⁶+A18h¹⁸+A20h²⁰+…(1)

其中，z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點(diǎn)作參考的位置值，k為錐面系數(shù)，c為曲率半徑的倒數(shù)，且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面系數(shù)。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，透鏡的材質(zhì)可為塑膠或玻璃。當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑膠，可以有效降低生產(chǎn)成本與重量。另當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以 控制熱效應(yīng)并且增加光學(xué)成像系統(tǒng)屈光力配置的設(shè)計(jì)空間。此外，光學(xué)成像系統(tǒng)中第一透鏡至第四透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面可為非球面，其可獲得較多的控制參數(shù)，除用以消減像差外，相較于傳統(tǒng)玻璃透鏡的使用甚至可縮減透鏡使用的數(shù)目，因此能有效降低本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)的總高度。

再者，本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，若透鏡表面系為凸面，則表示透鏡表面于近光軸處為凸面；若透鏡表面系為凹面，則表示透鏡表面于近光軸處為凹面。

另外，本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，依需求可設(shè)置至少一個(gè)光闌，以減少雜散光，有助于提升圖像質(zhì)量。

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

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求包括驅(qū)動(dòng)模組，該驅(qū)動(dòng)模組可與該些透鏡相耦合并使該些透鏡產(chǎn)生位移。前述驅(qū)動(dòng)模組可以是音圈馬達(dá)(VCM)用于帶動(dòng)鏡頭進(jìn)行對(duì)焦，或者為光學(xué)防手振元件(OIS)用于降低拍攝過(guò)程因鏡頭振動(dòng)所導(dǎo)致失焦的發(fā)生頻率。

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

第一實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1A及圖1B，其中圖1A表示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖1B由左至右依次為第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖1C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖1D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖1A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)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以及圖像感測(cè)元件190。

第一透鏡110具有負(fù)屈光力，且為玻璃材質(zhì)，其物側(cè)面112為凸面，其像側(cè)面114為凹面，并均為非球面。第一透鏡在光軸上的厚度為TP1，第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示。

第一透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示，第一透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以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(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF111表示，第一透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以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具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面122為凹面，其像側(cè)面124為凸面，并均為非球面，且其物側(cè)面122具有一個(gè)反曲點(diǎn)。第二透鏡在光軸上的厚度為TP2，第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以 ETP2表示。

第二透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示，第二透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示，其滿足下列條件：SGI211＝-0.13283mm；∣SGI211∣/(∣SGI211∣+TP2)＝0.05045。

第二透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF211表示，第二透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF221表示，其滿足下列條件：HIF211＝2.10379mm；HIF211/HOI＝0.69478。

第三透鏡130具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面132為凹面，其像側(cè)面134為凹面，并均為非球面，且其像側(cè)面134具有一個(gè)反曲點(diǎn)。第三透鏡在光軸上的厚度為TP3，第三透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP3表示。

第三透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示，第三透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示，其滿足下列條件：SGI321＝0.01218mm；∣SGI321∣/(∣SGI321∣+TP3)＝0.03902。

第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF311表示，第三透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF321表示，其滿足下列條件：HIF321＝0.84373mm；HIF321/HOI＝0.27864。

第四透鏡140具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面142為凸面，其像側(cè)面144為凸面，并均為非球面，且其像側(cè)面144具有一個(gè)反曲點(diǎn)。第四透鏡在光軸上的厚度為TP4，第四透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP4表示。

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示，第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以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(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示，其滿足下列條件：SGI412＝0mm；∣SGI412∣/(∣SGI412∣+TP4)＝0。

第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示，第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以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(cè)面第二近光軸的反曲點(diǎn)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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸的距離為ETL，第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(shí)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；SETP/EIN＝0.4007。

本實(shí)施例為特別控制各該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該表面所屬的該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)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(shí)施例為控制各相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離，以在光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度HOS”微縮”程度、制造性以及修正像差能力三者間取得平衡，特別是控制該相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離(IN)間的比例關(guān)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在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在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在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(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸的水平距離為EBL＝6.405mm，第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該成像面之間平行于光軸的水平距離為BL＝6.3642mm，本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式：EBL/BL＝1.00641。本實(shí)施例第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)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(cè)面上與光軸的交點(diǎn)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(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡140及成像面180間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP，光學(xué)成像系統(tǒng)中最大視角的一半為HAF，其數(shù)值如下：f＝2.6841mm；f/HEP＝2.7959；以及HAF＝70度與tan(HAF)＝2.7475。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110的焦距為f1，第四透鏡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(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120至第三透鏡130的焦距分別為f2、f3，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝13.2561mm；∣f1│+│f4│＝8.2129mm以及│f2│+│f3│>∣f1│+∣f4│。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的比值PPR，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距fn的比值NPR，第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，所有正屈光力的透鏡的PPR總和為ΣPPR＝∣f/f2∣+∣f/f4∣＝1.25394，所有負(fù)屈光力的透鏡的NPR總和為ΣNPR＝∣f/f1∣+∣f/f2∣＝1.21490，ΣPPR/│ΣNPR│＝1.03213。同時(shí)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(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面112至第四透鏡像側(cè)面144間的距離為InTL，第一透鏡物側(cè)面112至成像面180間的距離為HOS，光圈100至成像面180間的距離為InS，圖像感測(cè)元件190有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為HOI，第四透鏡像側(cè)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(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，在光軸上所有具屈光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。由此，當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的良率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面112的曲率半徑為R1，第一透鏡像側(cè)面114的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：│R1/R2│＝9.6100。由此，第一透鏡的具備適當(dāng)正屈光力強(qiáng)度，避免球差增加過(guò)速。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第四透鏡物側(cè)面142的曲率半徑為R7，第四透鏡像側(cè)面144的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：(R7-R8)/(R7+R8)＝-35.5932。由此，有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，所有具正屈光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。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡140的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，所有具負(fù)屈光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。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡，以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110與第二透鏡120在光軸上 的間隔距離為IN12，其滿足下列條件：IN12＝4.5709mm；IN12/f＝1.70299。由此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120與第三透鏡130在光軸上的間隔距離為IN23，其滿足下列條件：IN23＝2.7524mm；IN23/f＝1.02548。由此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡130與第四透鏡140在光軸上的間隔距離為IN34，其滿足下列條件：IN34＝0.0944mm；IN34/f＝0.03517。由此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110與第二透鏡120在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。由此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡130與第四透鏡140在光軸上的厚度分別為TP3以及TP4，前述兩透鏡在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。由此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，其滿足下列條件：IN23/(TP2+IN23+TP3)＝0.49572。由此有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第四透鏡物側(cè)面142在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面142的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS41，第四透鏡像側(cè)面144在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面144的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS42，第四透鏡140在光軸上的厚度為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。由此有利于鏡片制作與成型，并有效維持其小型化。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第四透鏡物側(cè)面142的臨界點(diǎn)C41與光軸的垂直距離為HVT41，第四透鏡像側(cè)面144的臨界點(diǎn)C42與光軸的垂直距離為HVT42，其滿足下列條件：HVT41＝0mm；HVT42＝0mm。

本實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)其滿足下列條件：HVT42/HOI＝0。

本實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)其滿足下列條件：HVT42/HOS＝0。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡的色散系數(shù)為NA1，第二透鏡的色散系數(shù)為NA2，第三透鏡的色散系數(shù)為NA3，第四透鏡的色散系數(shù)為NA4，其滿足下列條件：∣NA1-NA2│＝0.0351。由此，有助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的TV畸變?yōu)門DT，結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變?yōu)镺DT，其滿足下列條件：TDT＝37.4846％； ODT＝-55.3331％。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，可見(jiàn)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(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)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?？梢?jiàn)光在該成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率55cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)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(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，紅外線工作波長(zhǎng)850nm當(dāng)聚焦在成像面上，圖像在該成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率(55cycles/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)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。

再配合參照下列表一以及表二。

表二、第一實(shí)施例的非球面系數(shù)

表一為圖1第一實(shí)施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm，且表面0-14依次表示由物側(cè)至像側(cè)的表面。表二為第一實(shí)施例中的非球面數(shù)據(jù)，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面系數(shù)，A1-A20則表示各表面第1-20階非球面系數(shù)。此外，以下各實(shí)施例表格是對(duì)應(yīng)各實(shí)施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數(shù)據(jù)的定義均與第一實(shí)施例的表一及表二的定義相同，在此不加贅述。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D2A及圖2B，其中圖2A表示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖2B由左至右依次為第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖2C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖2D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖2A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡210、第二透鏡220、光圈200、第三透鏡230、第四透鏡240、紅外線濾光片270、成像面280以及圖像感測(cè)元件290。

第一透鏡210具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面212為凸面，其像側(cè)面214為凹面，并均為非球面。

第二透鏡220具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面222為凹面，其像側(cè)面224為凸面，并均為非球面，且其物側(cè)面222以及像側(cè)面224均具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第三透鏡230具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面232為凹面，其像側(cè)面234為凸面，并均為非球面，且其像側(cè)面234具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第四透鏡240具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面242為凸面，其像側(cè)面244為凸面，并均為非球面，且其物側(cè)面242具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片270為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡240及成像面280間 且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡220至第四透鏡240的焦距分別為f2、f3、f4，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝13.2925mm；∣f1│+∣f4│＝8.1203mm；以及│f2│+│f3│>∣f1│+∣f4│。

第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡，其焦距分別為f2以及f4，所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP＝f2+f4。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡與第三透鏡的焦距分別為f1以及f3，所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP＝f1+f3。由此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表三以及表四。

表四、第二實(shí)施例的非球面系數(shù)

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

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值：

第三實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D3A及圖3B，其中圖3A表示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖3B由左至右依次為第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖3C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖3D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖3A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡310、第二透鏡320、光圈300、第三透鏡330、第四透鏡340、紅外線濾光片370、成像面380以及圖像感測(cè)元件390。

第一透鏡310具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面312為凸面，其像側(cè)面314為凹面，并均為非球面。

第二透鏡320具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面322為凸面，其像側(cè)面324為凸面，并均為非球面，其像側(cè)面324具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第三透鏡330具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面332為凹面，其像側(cè)面334為凹面，并均為非球面，其像側(cè)面334具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第四透鏡340具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面342為凸面，其像側(cè)面344為凸面，并均為非球面，且其像側(cè)面344具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片370為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡340及成像面380間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡320至第四透鏡340的焦距分別為f2、f3、f4，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝7.5603mm；∣f1│+│f4│＝9.9717mm；以及│f2│+│f3│<∣f1│+│f4│。

第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡，其焦距分別為f2以及f4，所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP＝f2+f4。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡與第三透鏡的焦距分別為f1以及f3，所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP＝f1+f3。由此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表五以及表六。

表六、第三實(shí)施例的非球面系數(shù)

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

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值：

第四實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D4A及圖4B，其中圖4A表示依照本發(fā)明第四實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖4B由左至右依次為第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖4C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖4D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖4A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡410、第二透鏡420、光圈400、第三透鏡430、第四透鏡440、紅外線濾光片470、成像面480以及圖像感測(cè)元件490。

第一透鏡410具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面412為凸面，其像側(cè)面414為凹面，并均為非球面。

第二透鏡420具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面422為凸面，其像側(cè)面424為凸面，并均為非球面。

第三透鏡430具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面432為凹面，其像側(cè)面434為凹面，并均為非球面，且其像側(cè)面434具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第四透鏡440具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面442為凸面，其像側(cè)面444為凸面，并均為非球面，且其像側(cè)面444具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片470為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡440及成像面480間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡420至第四透鏡440的焦距分別為f2、f3、f4，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝7.7055mm；│f1│+│f4│＝8.5873mm；以及│f2│+│f3│<│f1│+│f4│。

第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡，其焦距分別為f2以及f4，所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP＝f2+f4。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡與第三透鏡的焦距分別為f1以及f3，所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP＝f1+f3。由此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表七以及表八。

表八、第四實(shí)施例的非球面系數(shù)

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

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值：

第五實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D5A及圖5B，其中圖5A表示依照本發(fā)明第五實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖5B由左至右依次為第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖5C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖5D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖5A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡510、第二透鏡520、光圈500、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾光片570、成像面580以及圖像感測(cè)元件590。

第一透鏡510具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面512為凸面，其像側(cè)面514為凹面，并均為非球面。

第二透鏡520具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面522為凸面，其像側(cè)面524為凸面，并均為非球面。

第三透鏡530具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面532為凹面，其像側(cè)面534為凹面，并均為非球面，且其像側(cè)面534具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

第四透鏡540具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面542為凸面，其像側(cè)面544為凸面，并均為非球面，且其像側(cè)面544具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片570為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡540及成像面580間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡520至第四透鏡540的焦距分別為f2、f3、f4，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝7.7652mm；│f1│+│f4│＝8.8632mm；以及│f2│+│f3│<│f1│+│f4│。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡，其焦距分別為f2以及f4，所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP＝f2+f4。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡與第三透鏡的焦距分別為f1以及f3，所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP＝f1+f3。由此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表九以及表十。

表十、第五實(shí)施例的非球面系數(shù)

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

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值：

第六實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D6A及圖6B，其中圖6A表示依照本發(fā)明第六實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖6B由左至右依次為第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖6C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖；圖6D是表示本實(shí)施例的紅外線頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。由圖6A可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、光圈600、第四透鏡640、紅外線濾光片670、成像面680以及圖像感測(cè)元件690。

第一透鏡610具有負(fù)屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面612為凸面，其像側(cè)面614為凹面，并均為非球面。

第二透鏡620具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面622為凹面，其像側(cè)面624為凸面，并均為非球面。

第三透鏡630具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面632為凹面，其像側(cè)面634為凸面，并均為非球面，且其物側(cè)面632具有一個(gè)反曲點(diǎn)以及像側(cè)面634具有二個(gè)反曲點(diǎn)。

第四透鏡640具有正屈光力，且為塑膠材質(zhì)，其物側(cè)面642為凸面，其像側(cè)面644為凸面，并均為非球面，且其物側(cè)面642具有一個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片670為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第四透鏡640及成像面680間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡620至第四透鏡640的焦距分別為f2、f3、f4，其滿足下列條件：│f2│+│f3│＝71.9880mm；│f1│+│f4│＝8.3399mm。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡均為正透鏡，其焦距分別為f2、f3以及f4，所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP＝f2+f3+f4。由此，有助于適當(dāng)分配第四透鏡的正屈光力至其他正透鏡，以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡的焦距為f1，所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP＝f1。由此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表十一以及表十二。

表十二、第六實(shí)施例的非球面系數(shù)

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

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值：

本發(fā)明所有實(shí)施例在成像面上最大成像高度處(即1.0視場(chǎng))的相對(duì)照度(Relative Illumination)以RI表示(單位％)，第一實(shí)施例至第六實(shí)施例的RI數(shù)值分別為80％、80％、60％、30％、40％、50％。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，但均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。

雖然本發(fā)明已參照其例示性實(shí)施例而特別地顯示及描述，將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的是，于不脫離以下申請(qǐng)專利范圍及其等效物所定義的本發(fā)明的精神與范疇下可對(duì)其進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)上的各種變更。