CN111258038B - 光学取像透镜组、取像装置及电子装置 - Google Patents

光学取像透镜组、取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光学取像透镜组，包含三片透镜，三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。光学取像透镜组中的透镜总数为三片。当满足特定条件时，光学取像透镜组能同时满足微型化及广视角的需求。本发明还公开具有上述光学取像透镜组的取像装置及具有取像装置的电子装置。

Description

光学取像透镜组、取像装置及电子装置
技术领域
本发明涉及一种光学取像透镜组、取像装置及电子装置，特别是一种适用于电子装置的光学取像透镜组及取像装置。
背景技术
随着半导体工艺更加精进，使得电子感光元件性能有所提升，像素可达到更微小的尺寸，因此，具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。
而虽着科技发展，生物辨识系统的技术与应用更加广泛，如携带型装置可具有指纹辨识功能，以保护其权限与个人隐私，而随着有机发光二极管(Organic light-emittingdiode,OLED)等技术发展，屏幕下指纹辨识功能更是现今发展的主流。然而，传统的光学系统由于体积庞大、光圈大小、视角与成像品质等因素，难以配合现今指纹辨识模块的需求，故发展一种可应用于生物辨识的光学系统为目前极力发展的一个目标。
发明内容
本发明提供一种光学取像透镜组、取像装置以及电子装置。其中，光学取像透镜组包含多片透镜。当满足特定条件时，本发明提供的光学取像透镜组能同时满足微型化及广视角的需求。
本发明提供一种光学取像透镜组，包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。光学取像透镜组中的透镜总数为三片。光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，光学取像透镜组中最大视角为FOV，其满足下列条件：
0.50<f/EPD<1.9；以及
100.0[度]<FOV<130.0[度]。
本发明提供一种取像装置，其包含前述的光学取像透镜组以及一电子感光元件，其中电子感光元件设置于光学取像透镜组的成像面上。
本发明提供一种电子装置，其包含一指纹辨识模块，其中指纹辨识模块包含前述的取像装置。
本发明另提供一种光学取像透镜组，包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，第一透镜物侧表面为非球面具有至少一反曲点，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。光学取像透镜组中的透镜总数为三片。第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
-4.0<R1/EPD<0。
本发明再提供一种电子装置，包含一指纹辨识模块以及一透光平板。指纹辨识模块包含一光学取像透镜组，光学取像透镜组包含多片透镜，且多片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。光学取像透镜组中至少一片透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。透光平板设置于光学取像透镜组与被摄物之间。光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，透光平板于光轴上的厚度为CTP，其满足下列条件：
0<ΣCT/CTP<1.50。
当f/EPD满足上述条件时，可让光学取像透镜组在视角与光圈大小间取得平衡。
当FOV满足上述条件时，可让光学取像透镜组具有足够大的视角以配合应用，并同时避免因视角过大所产生过强的畸变。
当R1/EPD满足上述条件时，可调整第一透镜的面形与光圈大小，有助于使光学取像透镜组在微型化与大光圈间取得平衡。
当ΣCT/CTP满足上述条件时，可调整透光平板与透镜的厚度比例以达成微型化。
以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图2绘示图1的取像装置示意图。
图3由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图4绘示依照本发明第二实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图5绘示图4的取像装置示意图。
图6由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图7绘示依照本发明第三实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图8绘示图7的取像装置示意图。
图9由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图10绘示依照本发明第四实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图11绘示图10的取像装置示意图。
图12由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本发明第五实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图14绘示图13的取像装置示意图。
图15由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图16绘示依照本发明第六实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图17绘示图16的取像装置示意图。
图18由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图19绘示依照本发明第七实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图20绘示图19的取像装置示意图。
图21由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图22绘示依照本发明第八实施例的取像装置及透光平板的示意图。
图23绘示图22的取像装置示意图。
图24由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图25绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的示意图。
图26绘示图25的电子装置辨识指纹的示意图。
图27绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的示意图。
图28绘示图27的电子装置辨识指纹的示意图。
图29绘示依照本发明第一实施例中参数Y11、Yc11、Y32以及各透镜的反曲点和临界点的示意图。
图30绘示依照本发明第一实施例中参数YOB、CTP、TOB、TL以及ImgH的示意图。
其中，附图标记：
取像装置：10a、10b、10c
电子装置：20、20a
指纹辨识模块：30、30a
临界点：C
被摄物：O
反曲点：P
光源：S
光圈：100、200、300、400、500、600、700、800
光阑：101、201、301、401、501、601、701、801
第一透镜：110、210、310、410、510、610、710、810
物侧表面：111、211、311、411、511、611、711、811
像侧表面：112、212、312、412、512、612、712、812
第二透镜：120、220、320、420、520、620、720、820
物侧表面：121、221、321、421、521、621、721、821
像侧表面：122、222、322、422、522、622、722、822
第三透镜：130、230、330、430、530、630、730、830
物侧表面：131、231、331、431、531、631、731、831
像侧表面：132、232、332、432、532、632、732、832
透光平板：140、240、340、440、540、640、740、840
屏幕显示层：141
滤光元件：150、250、350、450、550、650、750、850
成像面：160、260、360、460、560、660、760、860
电子感光元件：170、270、370、470、570、670、770、870
CTP：透光平板于光轴上的厚度
ImgH：光学取像透镜组的最大成像高度
TL：光学取像透镜组中第一透镜(最靠近被摄物的透镜)物侧表面至成像面于光轴上的距离
TOB：被摄物至第一透镜(最靠近被摄物的透镜)物侧表面于光轴上的距离
YOB：对应于光学取像透镜组的最大成像高度的物高
Y11：第一透镜物侧表面的最大有效半径
Y32：第三透镜像侧表面的最大有效半径
Yc11：第一透镜物侧表面的临界点与光轴的垂直距离
具体实施方式
电子装置包含一指纹辨识模块以及一透光平板。指纹辨识模块包含一光学取像透镜组，光学取像透镜组包含多片透镜。其中，多片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面，并且第一透镜为光学取像透镜组当中最靠近被摄物的透镜。透光平板设置于光学取像透镜组的物侧，并且介于光学取像透镜组的第一透镜与被摄物之间。光学取像透镜组可包含三片透镜，并且三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。
当光学取像透镜组中的透镜总数为三片时，可在体积、光圈大小、视角与成像品质间取得平衡。但本发明不以前述的透镜总数为限，视使用需求，光学取像透镜组可包含其他数量的透镜。举例来说，光学取像透镜组可包含四片或五片透镜，即光学取像透镜组可进一步包含第四透镜与第五透镜，或是光学取像透镜组的透镜总数可仅为两片。
第一透镜物侧表面于近光轴处可为凹面；借此，可让第一透镜具有合适强度的屈折力，并有助于调整视角及维持微型化的特性。第一透镜可具有负屈折力；借此，可让光学取像透镜组适用于广视角的配置。
第三透镜可具有正屈折力；借此，有助于压缩光学取像透镜组的总长。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面；借此，可调整第三透镜的屈折力，而有助于修正像差与压缩总长。第三透镜像侧表面于近光轴处可为凸面；借此，可调整光线的行进方向，以降低广视场影像的畸变等像差。
本发明所公开的光学取像透镜组中，可有至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。借此，可提升透镜表面的变化程度，以压缩体积并提升成像品质。在一种实施方式中，光学取像透镜组中可有至少两片透镜各自的至少一表面为非球面且各具有至少一反曲点。在另一种实施方式中，光学取像透镜组中可有至少三片透镜各自的至少一表面为非球面且可各具有至少一反曲点。请参照图29，为绘示有依照本发明第一实施例中第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130的反曲点P的示意图。
第一透镜物侧表面可为非球面，且第一透镜物侧表面可具有至少一反曲点。借此，可调整第一透镜的面形，使光学取像透镜组适用于大光圈与广视角的配置。
第三透镜物侧表面可为非球面，且第三透镜物侧表面可具有至少一反曲点。借此，可有效减少成像面周边的像差，以提升周边影像品质。
本发明所公开的光学取像透镜组中，可有至少一片透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。借此，可进一步提升透镜表面的变化程度，以提升周边影像照度与品质。在一种实施方式中，光学取像透镜组中可有至少两片透镜各自的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。在另一种实施方式中，光学取像透镜组中可有至少三片透镜各自的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。请参照图29，为绘示有依照本发明第一实施例中第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130的临界点C的示意图。
第一透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点，且所述临界点可为凸临界点。借此，可调整广视场光线的行进方向，而有助于降低畸变等像差，以进一步提升成像面周边的影像品质。
第三透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点，且所述临界点可为凹临界点。借此，可进一步提升成像面周边的影像品质，并有助于提升周边影像照度。
光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：0.50<f/EPD<1.9。借此，可让光学取像透镜组在视角与光圈大小间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.0<f/EPD<1.7。
光学取像透镜组中最大视角为FOV，其可满足下列条件：90.0[度]<FOV<140.0[度]。借此，可让光学取像透镜组具有足够大的视角以配合应用，并同时避免因视角过大所产生过强的畸变。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：100.0[度]<FOV<130.0[度]。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：-4.0<R1/EPD<0。借此，可调整第一透镜的面形与光圈大小，有助于使光学取像透镜组在微型化与大光圈间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：-3.5<R1/EPD<-0.5。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：-3.0<R1/EPD<-1.0。
光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，透光平板于光轴上的厚度为CTP，其可满足下列条件：0<ΣCT/CTP<1.50。借此，可调整透光平板与透镜的厚度比例以达成微型化。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：0.20<ΣCT/CTP<1.10。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：0.40<ΣCT/CTP<0.90。请参照图30，为绘示有依照本发明第一实施例中参数CTP的示意图。
第一透镜的阿贝数为V1，第二透镜的阿贝数为V2，第三透镜的阿贝数为V3，其可满足下列至少一条件：10.0<V1<65.0；10.0<V2<65.0；以及10.0<V3<65.0。借此，当满足上述条件其中至少一者时，可让透镜具有适当的材质，有助于修正像差并提升量产能力。在一种实施方式中，其也可满足下列至少一条件：45.0<V1<60.0；45.0<V2<60.0；以及45.0<V3<60.0。在另一种实施方式中，其也可满足下列至少一条件：50.0<V1<60.0；50.0<V2<60.0；以及50.0<V3<60.0。在本发明中，单一透镜的阿贝数V可通过以下式子计算得到：V＝(Nd-1)/(NF-NC)，其中Nd为该单一透镜于氦d线波长(587.6nm)量测到的折射率，NF为该单一透镜于氢F线波长(486.1nm)量测到的折射率，NC为该单一透镜于氢C线波长(656.3nm)量测到的折射率。
光学取像透镜组的透镜阿贝数最大值为Vmax，光学取像透镜组的透镜阿贝数最小值为Vmin，其可满足下列条件：Vmax-Vmin<15.0。借此，可让透镜材质相互配合以修正像差，且当应用波长范围较短而无需修正色差时，功效更为明显。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：Vmax-Vmin<10.0。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：Vmax-Vmin<5.0。
光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，光学取像透镜组中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，其可满足下列条件：1.2<ΣCT/ΣAT<2.8。借此，可调整透镜厚度与间距，而有助于压缩体积。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.3<ΣCT/ΣAT<2.4。
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，其可满足下列条件：8.0<T12/T23<40.0。借此，可调整透镜间距的比例，而有助于修正像差与压缩体积。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：12.5<T12/T23<30.0。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的焦距为f，其可满足下列条件：5.9<TL/f<8.5。借此，可在压缩体积与增大视角间取得平衡。请参照图30，为绘示有依照本发明第一实施例中参数TL的示意图。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，光学取像透镜组的焦距为f，其可满足下列条件：-4.0<R1/f<0。借此，有助于使第一透镜具有合适大小的屈折力。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：-2.5<R1/f<0。
光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，光学取像透镜组中最大视角的一半为HFOV，其可满足下列条件：1.0<f/EPD+cot(HFOV)<2.3。借此，有助于调整视角与光圈大小以符合需求。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.5<f/EPD+cot(HFOV)<2.2。
光学取像透镜组的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，其可满足下列至少一条件：|f/f1|<0.50；|f/f2|<0.80；以及|f/f3|<0.80。借此，当满足上述条件其中至少一者时，可使透镜具有合适大小的屈折力，以调整视角并减少单一透镜所产生的像差。在一种实施方式中，其也可满足下列至少一条件：0.20<|f/f1|；以及|f/f2|<0.30。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其可满足下列条件：TL<6.0[毫米]。借此，有助于光学取像透镜组的微型化，以配合各式应用。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：TL<4.0[毫米]。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：TL<3.0[毫米]。在又一种实施方式中，其也可满足下列条件：TL<2.4[毫米]。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：1.0<TL/EPD<16.0。借此，可在压缩体积与增大光圈间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：5.0<TL/EPD<11.0。
第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11，第三透镜像侧表面的最大有效半径为Y32，其可满足下列条件：1.25<Y11/Y32<2.40。借此，可调整透镜外径的比例以配合视角与体积需求。请参照图29，为绘示有依照本发明第一实施例中参数Y11及Y32的示意图。
第一透镜物侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc11，第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11，其可满足下列条件：0.30<Yc11/Y11<0.90。借此，可调整临界点位置以进一步提升影像品质。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：0.45<Yc11/Y11<0.70。请参照图29，为绘示有依照本发明第一实施例中参数Y11及Yc11的示意图。
本发明所公开的光学取像透镜组中，可有至少两片透镜为塑胶材质。借此，可有效降低光学取像透镜组的生产成本，并提升设计自由度以利于优化离轴像差的修正能力。在一种实施方式中，光学取像透镜组中可有至少三片透镜为塑胶材质。
本发明所公开的光学取像透镜组可应用于波长介于400纳米至700纳米的光波段。借此，使用可见光作为光源可减少额外的光源配置，也可与OLED所发出光线相互配合。在一种实施方式中，光学取像透镜组可应用于波长介于480纳米至600纳米的光波段。在另一种实施方式中，光学取像透镜组可应用于波长介于500纳米至575纳米的光波段。
被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其可满足下列条件：0.50[毫米]<TOB+TL<8.0[毫米]。借此，可让被摄物与成像面间有合适的距离，以在压缩体积与影像品质间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.0[毫米]<TOB+TL<7.0[毫米]。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.5[毫米]<TOB+TL<6.0[毫米]。请参照图30，为绘示有依照本发明第一实施例中参数TOB以及TL的示意图。
被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：(TOB+TL)/EPD<28.0。借此，可在影像品质、压缩体积与增大光圈间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：10.0<(TOB+TL)/EPD<25.0。
光学取像透镜组的最大成像高度为ImgH(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半)，对应于光学取像透镜组的最大成像高度的物高为YOB，其可满足下列条件：YOB/ImgH<40.0；借此，可调整放大率以配合应用。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：YOB/ImgH<20.0。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：YOB/ImgH<9.0。在其他实施方式中，其也可满足下列条件：2.0<YOB/ImgH；借此，可避免放大率过大而无法在压缩体积与影像品质间取得平衡。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：4.0<YOB/ImgH。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：6.0<YOB/ImgH。在又一种实施方式中，其也可满足下列条件：2.0<YOB/ImgH<9.0。请参照图30，为绘示有依照本发明第一实施例中参数YOB以及ImgH的示意图。
被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其可满足下列条件：0.50<TOB/TL<2.0。借此，可调整物距与光学取像透镜组总长的比例，以使光学取像透镜组可有适当大小的视角。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：0.80<TOB/TL<1.5。
透光平板于光轴上的厚度为CTP，其可满足下列条件：0.2[毫米]<CTP<3.0[毫米]。借此，可避免透光平板过厚而无法压缩整体体积，并可避免透光平板过薄而无法承受施加的外力。在一种实施方式中，其也可满足下列条件：0.8[毫米]<CTP<2.2[毫米]。在另一种实施方式中，其也可满足下列条件：1.2[毫米]<CTP<1.8[毫米]。
上述本发明光学取像透镜组中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
本发明公开的光学取像透镜组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃，则可增加光学取像透镜组屈折力配置的自由度，而玻璃透镜可使用研磨或模造等技术制作而成。若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面(ASP)，借此获得较多的控制变量，用以消减像差、缩减透镜数目，并可有效降低本发明光学取像透镜组的总长，而非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃透镜等方式制作而成。
本发明公开的光学取像透镜组中，可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物，以改变透镜对于特定波段光线的穿透率，进而减少杂散光与色偏。例如：添加物可具备滤除系统中600纳米至800纳米波段光线的功能，以助于减少多余的红光或红外光；或可滤除350纳米至450纳米波段光线，以减少多余的蓝光或紫外光，因此，添加物可避免特定波段光线对成像造成干扰。此外，添加物可均匀混和于塑料中，并以射出成型技术制作成透镜。
本发明公开的光学取像透镜组中，若透镜表面为非球面，则表示该透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。
本发明公开的光学取像透镜组中，若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该凸面可位于透镜表面近光轴处；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该凹面可位于透镜表面近光轴处。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时，则表示该透镜的屈折力或焦距可为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
本发明所述光学取像透镜组、取像装置及电子装置的各参数数值(例如折射率、焦距等)若无特别定义，则各参数数值可依据该系统的操作波长而定。
本发明公开的光学取像透镜组中，所述透镜表面的反曲点(Inflection Point)，是指透镜表面曲率正负变化的交界点。所述透镜表面的临界点(Critical Point)，是指垂直于光轴的平面与透镜表面相切的切线上的切点，且临界点并非位于光轴上。
本发明公开的光学取像透镜组中，光学取像透镜组的成像面依其对应的电子感光元件的不同，可为一平面或有任一曲率的曲面，特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
本发明公开的光学取像透镜组中，最靠近成像面的透镜与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等)，以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该成像修正元件的光学性质，比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、衍射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置需求而做调整。一般而言，较佳的成像修正元件配置为将具有朝往物侧方向为凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。
本发明公开的光学取像透镜组中，可设置有至少一光阑，其可位于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后，该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(FieldStop)等，可用以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明公开的光学取像透镜组中，光圈的配置可为前置光圈或中置光圈。其中前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜之间，中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面之间。若光圈为前置光圈，可使出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，有助于扩大光学取像透镜组的视场角。
本发明可适当设置一可变孔径元件，该可变孔径元件可为机械构件或光线调控元件，其可以电或电信号控制孔径的尺寸与形状。该机械构件可包含叶片组、屏蔽板等可动件；该光线调控元件可包含滤光元件、电致变色材料、液晶层等遮蔽材料。该可变孔径元件可通过控制影像的进光量或曝光时间，强化影像调节的能力。此外，该可变孔径元件也可为本发明的光圈，可通过改变光圈值以调节影像品质，如景深或曝光速度等。
根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
<第一实施例>
请参照图1至图3，其中图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置及透光平板的示意图，图2绘示图1的取像装置示意图，图3由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1和图2可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件170。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、光阑101、第三透镜130、滤光元件(Filter)150与成像面160。其中，电子感光元件170设置于成像面160上。光学取像透镜组包含三片透镜(110、120、130)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板140设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜110具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面111于近光轴处为凹面，其像侧表面112于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面111具有两个反曲点，其像侧表面112具有一反曲点，且其物侧表面111于离轴处具有一临界点。
第二透镜120具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121于近光轴处为凹面，其像侧表面122于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面121具有两个反曲点，其像侧表面122具有一反曲点，其物侧表面121于离轴处具有两个临界点，且其像侧表面122于离轴处具有一临界点。
第三透镜130具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面131于近光轴处为凸面，其像侧表面132于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面131具有一反曲点，其像侧表面132具有两个反曲点，且其物侧表面131于离轴处具有一凹临界点。
透光平板140的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜110之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件150的材质为玻璃，其设置于第三透镜130及成像面160之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
Figure BDA0001899812760000131
X：非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上交点的切面的相对距离；
Y：非球面曲线上的点与光轴的垂直距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；以及
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的光学取像透镜组中，光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组在工作距离(在本实施例中，工作距离包含平板元件厚度)下的光圈值(F-number)为Fno(work)，光学取像透镜组在被摄物为无穷远下的光圈值为Fno(inf.)，光学取像透镜组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝0.34毫米(mm)，Fno(work)＝1.51，Fno(inf.)＝1.48，HFOV＝60.7度(deg.)。
第一透镜110的阿贝数为V1，其满足下列条件：V1＝56.0。
第二透镜120的阿贝数为V2，其满足下列条件：V2＝56.0。
第三透镜130的阿贝数为V3，其满足下列条件：V3＝56.0。
光学取像透镜组的透镜阿贝数最大值为Vmax，光学取像透镜组的透镜阿贝数最小值为Vmin，其满足下列条件：Vmax-Vmin＝0.0。在本实施例中，第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130的阿贝数彼此相同，因此Vmax及Vmin皆等于第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130的阿贝数。
光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，光学取像透镜组中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，其满足下列条件：ΣCT/ΣAT＝1.93。在本实施例中，两个相邻透镜于光轴上的间隔距离，是指两个相邻透镜之间于光轴上的空气间距。于本实施例中，ΣCT为第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130于光轴上的厚度的总和，ΣAT为第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130当中任两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和。
光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，透光平板140于光轴上的厚度为CTP，其满足下列条件：ΣCT/CTP＝0.70。
透光平板140于光轴上的厚度为CTP，其满足下列条件：CTP＝1.50[毫米]。
第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12，第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23，其满足下列条件：T12/T23＝17.07。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TL＝2.28[毫米]。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：TL/EPD＝9.92。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的焦距为f，其满足下列条件：TL/f＝6.71。
被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TOB+TL＝4.98[毫米]。
被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：(TOB+TL)/EPD＝21.67。
被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB，第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TOB/TL＝1.18。
第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：R1/EPD＝-2.56。
第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1，光学取像透镜组的焦距为f，其满足下列条件：R1/f＝-1.73。
光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：f/EPD＝1.48。
光学取像透镜组的焦距为f，光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，光学取像透镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：f/EPD+cot(HFOV)＝2.04。
光学取像透镜组的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，其满足下列条件：|f/f1|＝0.45。
光学取像透镜组的焦距为f，第二透镜120的焦距为f2，其满足下列条件：|f/f2|＝0.03。
光学取像透镜组的焦距为f，第三透镜130的焦距为f3，其满足下列条件：|f/f3|＝0.63。
光学取像透镜组中最大视角为FOV，其满足下列条件：FOV＝121.4[度]。
第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11，第三透镜像侧表面132的最大有效半径为Y32，其满足下列条件：Y11/Y32＝1.70。
第一透镜物侧表面111的临界点与光轴的垂直距离为Yc11，第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11，其满足下列条件：Yc11/Y11＝0.58。
光学取像透镜组的最大成像高度为ImgH，对应于光学取像透镜组的最大成像高度的物高为YOB，其满足下列条件：YOB/ImgH＝7.72。
请配合参照下列表一以及表二。
Figure BDA0001899812760000151
Figure BDA0001899812760000161
Figure BDA0001899812760000162
表一为图1第一实施例详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，且表面0到13依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据，其中，k为非球面曲线方程式中的锥面系数，A4到A20则表示各表面第4到20阶非球面系数。此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同，在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图4至图6，其中图4绘示依照本发明第二实施例的取像装置及透光平板的示意图，图5绘示图4的取像装置示意图，图6由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图4和图5可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件270。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、光阑201、第三透镜230、滤光元件250与成像面260。其中，电子感光元件270设置于成像面260上。光学取像透镜组包含三片透镜(210、220、230)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板240设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜210具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面211于近光轴处为凹面，其像侧表面212于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面211具有两个反曲点，其像侧表面212具有一反曲点，且其物侧表面211于离轴处具有一临界点。
第二透镜220具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221于近光轴处为凹面，其像侧表面222于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，且其物侧表面221具有两个反曲点。
第三透镜230具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面231于近光轴处为凸面，其像侧表面232于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面231具有一反曲点，其像侧表面232具有两个反曲点，且其物侧表面231于离轴处具有一凹临界点。
透光平板240的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜210之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件250的材质为玻璃，其设置于第三透镜230及成像面260之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表三以及表四。
Figure BDA0001899812760000171
Figure BDA0001899812760000172
Figure BDA0001899812760000181
第二实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000182
<第三实施例>
请参照图7至图9，其中图7绘示依照本发明第三实施例的取像装置及透光平板的示意图，图8绘示图7的取像装置示意图，图9由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7和图8可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件370。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、光阑301、第三透镜330、滤光元件350与成像面360。其中，电子感光元件370设置于成像面360上。光学取像透镜组包含三片透镜(310、320、330)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板340设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜310具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面311于近光轴处为凹面，其像侧表面312于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面311具有两个反曲点，其像侧表面312具有一反曲点，且其物侧表面311于离轴处具有一临界点。
第二透镜320具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面321于近光轴处为凸面，其像侧表面322于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面321具有一反曲点，且其物侧表面321于离轴处具有一临界点。
第三透镜330具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面331于近光轴处为凸面，其像侧表面332于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面331具有两个反曲点，且其物侧表面331于离轴处具有一凹临界点。
透光平板340的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜310之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件350的材质为玻璃，其设置于第三透镜330及成像面360之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
Figure BDA0001899812760000191
Figure BDA0001899812760000201
第三实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000202
<第四实施例>
请参照图10至图12，其中图10绘示依照本发明第四实施例的取像装置及透光平板的示意图，图11绘示图10的取像装置示意图，图12由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图10和图11可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件470。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、光阑401、第三透镜430、滤光元件450与成像面460。其中，电子感光元件470设置于成像面460上。光学取像透镜组包含三片透镜(410、420、430)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板440设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜410具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411于近光轴处为凹面，其像侧表面412于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面411具有两个反曲点，其像侧表面412具有一反曲点，且其物侧表面411于离轴处具有一临界点。
第二透镜420具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面421于近光轴处为凸面，其像侧表面422于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面421具有一反曲点，且其物侧表面421于离轴处具有一临界点。
第三透镜430具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面431于近光轴处为凸面，其像侧表面432于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面431具有一反曲点，其像侧表面432具有两个反曲点，且其物侧表面431于离轴处具有一凹临界点。
透光平板440的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜410之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件450的材质为玻璃，其设置于第三透镜430及成像面460之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
Figure BDA0001899812760000211
Figure BDA0001899812760000221
Figure BDA0001899812760000222
第四实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000223
<第五实施例>
请参照图13至图15，其中图13绘示依照本发明第五实施例的取像装置及透光平板的示意图，图14绘示图13的取像装置示意图，图15由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13和图14可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件570。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、光阑501、第三透镜530、滤光元件550与成像面560。其中，电子感光元件570设置于成像面560上。光学取像透镜组包含三片透镜(510、520、530)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板540设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜510具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面511于近光轴处为凹面，其像侧表面512于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面511具有两个反曲点，其像侧表面512具有两个反曲点，其物侧表面511于离轴处具有一临界点，且其像侧表面512于离轴处具有一临界点。
第二透镜520具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面521于近光轴处为凹面，其像侧表面522于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面531于近光轴处为凹面，其像侧表面532于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面531具有一反曲点，且其物侧表面531于离轴处具有一临界点。
透光平板540的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜510之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件550的材质为玻璃，其设置于第三透镜530及成像面560之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
Figure BDA0001899812760000231
Figure BDA0001899812760000241
Figure BDA0001899812760000242
第五实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000243
<第六实施例>
请参照图16至图18，其中图16绘示依照本发明第六实施例的取像装置及透光平板的示意图，图17绘示图16的取像装置示意图，图18由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图16和图17可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件670。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、光阑601、第三透镜630、滤光元件650与成像面660。其中，电子感光元件670设置于成像面660上。光学取像透镜组包含三片透镜(610、620、630)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板640设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜610具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611于近光轴处为凹面，其像侧表面612于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面611具有两个反曲点，其像侧表面612具有两个反曲点，其物侧表面611于离轴处具有一临界点，且其像侧表面612于离轴处具有一临界点。
第二透镜620具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621于近光轴处为凸面，其像侧表面622于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面621具有一反曲点，其像侧表面622具有一反曲点，其物侧表面621于离轴处具有一临界点，且其像侧表面622于离轴处具有一临界点。
第三透镜630具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面631于近光轴处为凸面，其像侧表面632于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面631具有一反曲点，且其物侧表面631于离轴处具有一凹临界点。
透光平板640的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜610之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件650的材质为玻璃，其设置于第三透镜630及成像面660之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
Figure BDA0001899812760000251
Figure BDA0001899812760000261
Figure BDA0001899812760000262
第六实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000263
<第七实施例>
请参照图19至图21，其中图19绘示依照本发明第七实施例的取像装置及透光平板的示意图，图20绘示图19的取像装置示意图，图21由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图19和图20可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件770。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜710、光圈700、第二透镜720、光阑701、第三透镜730、滤光元件750与成像面760。其中，电子感光元件770设置于成像面760上。光学取像透镜组包含三片透镜(710、720、730)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板740设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜710具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711于近光轴处为凹面，其像侧表面712于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面711具有两个反曲点，其像侧表面712具有两个反曲点，其物侧表面711于离轴处具有一临界点，且其像侧表面712于离轴处具有一临界点。
第二透镜720具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面721于近光轴处为凸面，其像侧表面722于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面721具有一反曲点，其像侧表面722具有一反曲点，其物侧表面721于离轴处具有一临界点，且其像侧表面722于离轴处具有一临界点。
第三透镜730具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面731于近光轴处为凸面，其像侧表面732于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面731具有一反曲点，其像侧表面732具有一反曲点，且其物侧表面731于离轴处具有一凹临界点。
透光平板740的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜710之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件750的材质为玻璃，其设置于第三透镜730及成像面760之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
Figure BDA0001899812760000271
Figure BDA0001899812760000281
Figure BDA0001899812760000282
第七实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000283
<第八实施例>
请参照图22至图24，其中图22绘示依照本发明第八实施例的取像装置及透光平板的示意图，图23绘示图22的取像装置示意图，图24由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图22和图23可知，取像装置包含光学取像透镜组(未另标号)与电子感光元件870。光学取像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜810、光圈800、第二透镜820、光阑801、第三透镜830、滤光元件850与成像面860。其中，电子感光元件870设置于成像面860上。光学取像透镜组包含三片透镜(810、820、830)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。透光平板840设置于一被摄物O与光学取像透镜组之间。
第一透镜810具有负屈折力，且为玻璃材质，其物侧表面811于近光轴处为凹面，其像侧表面812于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面811具有两个反曲点，其像侧表面812具有两个反曲点，其物侧表面811于离轴处具有一临界点，且其像侧表面812于离轴处具有一临界点。
第二透镜820具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面821于近光轴处为凸面，其像侧表面822于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面821具有一反曲点，其像侧表面822具有一反曲点，其物侧表面821于离轴处具有一临界点，且其像侧表面822于离轴处具有一临界点。
第三透镜830具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面831于近光轴处为凸面，其像侧表面832于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面831具有两个反曲点，且其物侧表面831于离轴处具有一凹临界点。
透光平板840的材质为玻璃，其设置于被摄物O及第一透镜810之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。滤光元件850的材质为玻璃，其设置于第三透镜830及成像面860之间，并不影响光学取像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
Figure BDA0001899812760000291
Figure BDA0001899812760000301
Figure BDA0001899812760000302
第八实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
Figure BDA0001899812760000303
Figure BDA0001899812760000311
<第九实施例>
请参照图25及图26，其中图25绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的示意图，图26绘示图25的电子装置辨识指纹的示意图。
在本实施例中，电子装置20为一具有生物辨识功能的智能手机。电子装置20包含一指纹辨识模块30、取像装置10a以及第一实施例的透光平板140。其中，取像装置10a作为电子装置20的前置镜头使用以提供自拍功能，并且取像装置10a包含本发明的光学取像透镜组以及电子感光元件。指纹辨识模块30具有指纹辨识的功能，其包含取像装置10b，且取像装置10b包含本发明的光学取像透镜组以及电子感光元件。在本实施例中，取像装置10a与10b皆为上述第一实施例的取像装置，但不以此为限。举例来说，取像装置10a与10b可仅一者包含本发明的光学取像透镜组。
透光平板140包含一屏幕显示层141，其一方面可提供保护的功能，并可减少额外元件的使用。光线可通过屏幕显示层141进入屏幕下的指纹辨识模块30中的光学取像透镜组，以达成更多应用。其中，屏幕显示层141可具有触控屏幕的功能，借以可省去额外的输入设备，并能使操作更加直观。此外，屏幕显示层141可采用OLED或主动矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)，借此，屏幕显示层可作为光源照射被摄物O，以省去额外光源的设置。
<第十实施例>
请参照图27及图28，其中图27绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的示意图，图28绘示图27的电子装置辨识指纹的示意图。
在本实施例中，电子装置20a为一具有生物辨识功能的智能手机。电子装置20a包含一指纹辨识模块30a以及第一实施例的透光平板140。其中，指纹辨识模块30a具有指纹辨识的功能，其包含取像装置10c以及光源S。取像装置10c包含本发明的光学取像透镜组以及电子感光元件，光源S设置于光学取像透镜组的一侧，用以照射被摄物O，使来自被摄物O的光线可通过透光平板140进入指纹辨识模块30a中的光学取像透镜组。在本实施例中，取像装置10c为上述第一实施例的取像装置，但不以此为限。
本发明的取像装置可适用于屏幕下指纹辨识，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色，但不以应用于智能手机为限。举例来说，取像装置还可多方面应用于平板计算机、随身影像记录器与多镜头装置等电子装置中。
此外，本发明的取像装置也可应用于各式电子装置进行各式的影像撷取。举例来说，取像装置可多方面应用于生物辨识、三维(3D)影像撷取、数码相机、移动装置、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。上述电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子，并非限制本发明的取像装置的运用范围。
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (29)

1.一种光学取像透镜组，其特征在于，包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜以及第三透镜，该三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面，该第一透镜具有负屈折力，该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，该第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点，该第三透镜具有正屈折力，且该光学取像透镜组中的透镜总数为三片；
其中，该光学取像透镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，该光学取像透镜组中最大视角为FOV，其满足下列条件：
0.50<f/EPD<1.9；
100.0度<FOV<130.0度；以及
|f/f2|<0.30。
2.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第一透镜的阿贝数为V1，该第二透镜的阿贝数为V2，该第三透镜的阿贝数为V3，其满足下列条件：
45.0<V1<60.0；
45.0<V2<60.0；以及
45.0<V3<60.0。
3.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组的透镜阿贝数最大值为Vmax，该光学取像透镜组的透镜阿贝数最小值为Vmin，该光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，该光学取像透镜组中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，其满足下列条件：
Vmax-Vmin<15.0；以及
1.2<ΣCT/ΣAT<2.8。
4.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，其满足下列条件：
12.5<T12/T23<30.0。
5.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，该光学取像透镜组的焦距为f，其满足下列条件：
5.9<TL/f<8.5。
6.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，该光学取像透镜组的焦距为f，其满足下列条件：
-2.5<R1/f<0。
7.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组的焦距为f，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，该光学取像透镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：
1.0<f/EPD+cot(HFOV)<2.3。
8.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第三透镜的焦距为f3，其满足下列条件：
|f/f1|<0.50；以及
|f/f3|<0.80。
9.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面，该第三透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点，该第三透镜物侧表面于离轴处具有至少一凹临界点，且该第三透镜像侧表面于近光轴处为凸面。
10.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组中至少两片透镜各自的至少一表面为非球面且各具有至少一反曲点，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
TL<3.0毫米；以及
1.0<TL/EPD<16.0。
11.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组中至少两片透镜各自的至少一表面于离轴处具有至少一临界点，该第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11，该第三透镜像侧表面的最大有效半径为Y32，该第一透镜物侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc11，其满足下列条件：
1.25<Y11/Y32<2.40；以及
0.30<Yc11/Y11<0.90。
12.根据权利要求1所述的光学取像透镜组，其特征在于，至少三片透镜为塑胶材质，且该光学取像透镜组应用于波长介于480纳米至600纳米的光波段。
13.一种取像装置，其特征在于，包含：
根据权利要求1所述的光学取像透镜组；以及
一电子感光元件，设置于该光学取像透镜组的一成像面上。
14.一种电子装置，其特征在于，包含：
一指纹辨识模块，包含根据权利要求13所述的取像装置。
15.一种光学取像透镜组，其特征在于，包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜以及第三透镜，该三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面，该第一透镜具有负屈折力，该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，该第一透镜物侧表面为非球面具有至少一反曲点，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点，该第三透镜具有正屈折力，且该光学取像透镜组中的透镜总数为三片；
其中，该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
-4.0<R1/EPD<0；
8.80≤TL/EPD<16.0；以及
TL<3.0毫米。
16.根据权利要求15所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
-3.0<R1/EPD<-1.0。
17.根据权利要求15所述的光学取像透镜组，其特征在于，该光学取像透镜组中最大视角为FOV，其满足下列条件：
100.0度<FOV<130.0度。
18.根据权利要求15所述的光学取像透镜组，其特征在于，该第三透镜像侧表面于近光轴处为凸面。
19.一种电子装置，其特征在于，包含：
一指纹辨识模块，包含一光学取像透镜组，该光学取像透镜组包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜以及第三透镜，该三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面，该第一透镜具有负屈折力，该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，该第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点，该第三透镜具有正屈折力，且该光学取像透镜组中的透镜总数为三片；以及
一透光平板，设置于该光学取像透镜组与一被摄物之间；
其中，该光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，该透光平板于光轴上的厚度为CTP，该光学取像透镜组的焦距为f，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
0<ΣCT/CTP<1.50；
0.50<f/EPD<1.9；以及
8.80≤TL/EPD<16.0。
20.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT，该透光平板于光轴上的厚度为CTP，该光学取像透镜组中最大视角为FOV，其满足下列条件：
0.20<ΣCT/CTP<1.10；以及
100.0度<FOV<130.0度。
21.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组中最靠近该被摄物的透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL，该光学取像透镜组的焦距为f，其满足下列条件：
5.9<TL/f<8.5。
22.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该被摄物至最靠近该被摄物的透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB，该光学取像透镜组中最靠近该被摄物的透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
1.0毫米<TOB+TL<7.0毫米；以及
(TOB+TL)/EPD<28.0。
23.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组中最靠近该被摄物的透镜物侧表面的曲率半径为R1，该光学取像透镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
-4.0<R1/EPD<0。
24.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组的最大成像高度为ImgH，对应于该光学取像透镜组的最大成像高度的物高为YOB，其满足下列条件：
2.0<YOB/ImgH<9.0。
25.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组中至少三片透镜为塑胶材质，该被摄物至最靠近该被摄物的透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB，该光学取像透镜组中最靠近该被摄物的透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
0.50<TOB/TL<2.0。
26.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组中至少两片透镜各自的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。
27.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该第三透镜像侧表面于近光轴处为凸面。
28.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该光学取像透镜组应用于波长介于480纳米至600纳米的光波段。
29.根据权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该透光平板中包含一屏幕显示层，光线可通过该屏幕显示层，该屏幕显示层具有触控屏幕的功能，该透光平板于光轴上的厚度为CTP，其满足下列条件：
0.2毫米<CTP<3.0毫米。
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