CN112612104A - 取像用光学系统、取像装置及电子装置 - Google Patents

取像用光学系统、取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

一种取像用光学系统、取像装置及电子装置，该取像用光学系统包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为：一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧。第三透镜具正屈折力，取像用光学系统的透镜总数为三片，且第一透镜、第二透镜及第三透镜于光轴上具有空气间隔。当满足特定条件时，取像用光学系统可在体积与成像面大小间取得平衡，并有助于形成望远结构与压缩体积。

Description

取像用光学系统、取像装置及电子装置
技术领域
本发明关于一种取像用光学系统和取像装置，特别是关于一种可应用于电子装置的取像用光学系统和取像装置。
背景技术
随着半导体工艺技术更加精进，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，具备高成像品质的取像用光学系统俨然成为不可或缺的一环。
而随着科技日新月异，配备取像用光学系统的电子装置的应用范围更加广泛，对于取像用光学系统的要求也是更加多样化，由于现有的取像用光学系统较不易在成像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡，故本发明提供了一种取像用光学系统以符合需求。
发明内容
本发明提供一种取像用光学系统，其包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为：一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中该第三透镜具正屈折力，该取像用光学系统的透镜总数为三片，该第一透镜、该第二透镜及该第三透镜于光轴上具有空气间隔，该第一透镜于该光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于该光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于该光轴上的厚度为CT3，该第一透镜与该第二透镜之间于该光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于该光轴上的距离为T23，该第一透镜物侧面与该第三透镜像侧面之间于该光轴上的距离为TD，该取像用光学系统的最大像高为ImgH，该取像用光学系统的焦距为f，满足下列关系式：
1.5<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<8.0；
1.0<TD/ImgH；及
3.6<f/TD<10。
本发明提供一种取像用光学系统，其包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为：一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中该第三透镜具正屈折力，该取像用光学系统的透镜总数为三片，该第一透镜于该光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于该光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于该光轴上的厚度为CT3，该第一透镜与该第二透镜之间于该光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于该光轴上的距离为T23，该第一透镜物侧面与该第三透镜像侧面之间于该光轴上的距离为TD，该取像用光学系统的最大像高为ImgH，该取像用光学系统的焦距为f，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，满足下列关系式：
1.2<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)；
1.6<TD/ImgH<4.5；
3.6<f/TD<25；及
40.0<V1+V2+V3<140.0。
本发明提供一种取像用光学系统，其包含三片透镜，该三片透镜由物侧至像侧依序为：一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中该第二透镜具负屈折力，该取像用光学系统的透镜总数为三片，该第一透镜于该光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于该光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于该光轴上的厚度为CT3，该第一透镜与该第二透镜之间于该光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于该光轴上的距离为T23，该第一透镜物侧面与该第三透镜像侧面之间于该光轴上的距离为TD，该取像用光学系统的最大像高为ImgH，该取像用光学系统的焦距为f，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，该第一透镜、该第二透镜及该第三透镜的阿贝数中最小者为Vmin，满足下列关系式：
1.2<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<11；
1.0<TD/ImgH<4.5；
3.6<f/TD<45；
40.0<V1+V2+V3<140.0；及
10.0<Vmin<30.0。
本发明提供一种取像装置，其包含如前所述的取像用光学系统；及一电子感光元件，其设置于该取像用光学系统的成像面上。
本发明提供一种电子装置，其包含如前所述的取像装置。
当第二透镜具负屈折力时，可平衡为压缩体积所产生的像差。
当第三透镜具正屈折力时，有助于调整后焦于适当长度。
当(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)满足所述条件时，可调整透镜配置，有助于修正像差。
当TD/ImgH满足所述条件时，可在体积与成像面大小间取得平衡，并有助于形成望远结构，并且可在体积与成像面大小间取得平衡，以压缩体积并避免成像品质过低。
当f/TD满足所述条件时，有助于形成望远结构与压缩体积，并可避免视角过小。
当V1+V2+V3满足所述条件时，可使透镜材质相互配合，有助于修正色差等像差。
当Vmin满足所述条件时，可调整透镜材质分布以修正色差，能降低色偏。
藉由上述的取像用光学系统，取像用光学系统可在体积与成像面大小间取得平衡，并有助于形成望远结构与压缩体积。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的取像装置示意图。
图1B是本发明第一实施例的像差曲线图。
图2A是本发明第二实施例的取像装置示意图。
图2B是本发明第二实施例的像差曲线图。
图3A是本发明第三实施例的取像装置示意图。
图3B是本发明第三实施例的像差曲线图。
图4A是本发明第四实施例的取像装置示意图。
图4B是本发明第四实施例的像差曲线图。
图5A是本发明第五实施例的取像装置示意图。
图5B是本发明第五实施例的像差曲线图。
图6A是本发明第六实施例的取像装置示意图。
图6B是本发明第六实施例的像差曲线图。
图7A是本发明第七实施例的取像装置示意图。
图7B是本发明第七实施例的像差曲线图。
图8A是本发明第八实施例的取像装置示意图。
图8B是本发明第八实施例的像差曲线图。
图9A是本发明第九实施例的取像装置示意图。
图9B是本发明第九实施例的像差曲线图。
图10A是本发明第十实施例的取像装置示意图。
图10B是本发明第十实施例的像差曲线图。
图11A是本发明第十一实施例的取像装置示意图。
图11B是本发明第十一实施例的像差曲线图。
图12A是本发明第十二实施例的取像装置示意图。
图12B是本发明第十二实施例的像差曲线图。
图13是本发明第十三实施例的电子装置示意图。
图14A是以本发明第一实施例作为范例的参数Y11、Y32、ΣCTP、TD、BL及ImgH示意图。
图14B是以本发明第一实施例作为范例的反曲点示意图。
图15A是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件作为范例的示意图。
图15B是以本发明第一实施例包含另一物侧反射元件作为范例的示意图。
图15C是以本发明第一实施例包含一像侧反射元件作为范例的示意图。
图15D是以本发明第一实施例包含二像侧反射元件作为范例的示意图。
图15E是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件及一像侧反射元件作为范例的上视示意图。
图15F是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件及一像侧反射元件作为范例的侧视示意图。
图16A是本发明揭露的取像用光学系统中透镜的光学有效区具有非圆形结构的示意图。
图16B是本发明揭露的取像用光学系统中嵌合结构的示意图。
【符号说明】
光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200
第一透镜110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110、1210、L1
物侧面111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111、1211
像侧面112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212
第二透镜120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220、L2
物侧面121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121、1221
像侧面122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222
第三透镜130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130、1230
物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131、1231
像侧面132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132、1232
棱镜140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240
滤光元件150、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1250
成像面160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160、1260
电子感光元件165、265、365、465、565、665、765、865、965、1065、1165、1265
取像用光学系统的焦距f
取像用光学系统的光圈值Fno
取像用光学系统中最大视角的一半HFOV
第一透镜、第二透镜及第三透镜中各透镜的阿贝数与折射率的比值最小者
(V/N)min
第一透镜的阿贝数 V1
第二透镜的阿贝数 V2
第三透镜的阿贝数 V3
第一透镜的折射率 N1
第二透镜的折射率 N2
第三透镜的折射率 N3
第一透镜、第二透镜及第三透镜的阿贝数中最小者 Vmin
第一透镜于光轴上的厚度 CT1
第二透镜于光轴上的厚度 CT2
第三透镜于光轴上的厚度 CT3
第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离 T12
第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离 T23
所有像侧反射元件中的棱镜于光轴上的总厚度 ΣCTP
第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离 TD
第三透镜像侧面与成像面之间于光轴上的距离 BL
取像用光学系统的入瞳孔径 EPD
取像用光学系统的最大像高 ImgH
第一透镜物侧面曲率半径 R1
第一透镜像侧面曲率半径 R2
第二透镜物侧面曲率半径 R3
第二透镜像侧面曲率半径 R4
第一透镜的焦距 f1
第二透镜的焦距 f2
第三透镜的焦距 f3
第一透镜物侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离 Y11
第三透镜像侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离 Y32
取像装置 10
取像装置 11
取像装置 12
电子装置 20
闪光灯模块 21
对焦辅助模块 22
图像信号处理器 23
使用者界面 24
反曲点 IP11、IP12、IP21a、IP21b、IP31a、IP31b、IP32
物侧反射元件 OR10、OR20、OR30
反射面 OR11、OR21、OR31
像侧反射元件 IR10、IR20、IR30、IR40
反射面 IR11、IR12、IR21、IR31、IR41、IR42
光轴于像侧反射元件内的路径长 CTP10、CTP11、CTP12、CTP20、CTP21、CTP30、CTP31、CTP40、CTP41、CTP42
圆弧部 A1、A2
直线部 S1、S2
直线部与光轴的距离 D
圆弧部的半径 Y
嵌合结构的嵌合处 CM
嵌合处延线与光轴的夹角 θ
三轴旋转 Rx、Ry、Rz
平行移动 Dx
具体实施方式
本发明提供一种取像用光学系统，其包含三片透镜，三片透镜由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜及第三透镜。
第一透镜具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，其可具正屈折力，有助于压缩体积。第一透镜物侧面于近光轴处可为凸面，可调整第一透镜的屈折力。
第二透镜具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，其可具负屈折力，可平衡为了压缩体积所产生的像差。第二透镜物侧面于近光轴处可为凸面，有助于调整光线的行进方向以压缩透镜外径。第二透镜像侧面于近光轴处可为凹面，有助于修正像散等像差。
第三透镜具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，其可具正屈折力，有助于调整后焦于适当长度。
取像用光学系统的透镜总数为三片，可在占用体积与成像品质间取得平衡。第一透镜、第二透镜及第三透镜于光轴上可具有空气间隔，可增加透镜表面与镜间距变化以提升成像品质。
第一透镜、第二透镜及第三透镜可至少一透镜的物侧面与像侧面皆为非球面，可提升透镜表面的变化程度，以压缩体积并提升成像品质。第一透镜、第二透镜及第三透镜亦可至少二透镜的物侧面与像侧面皆为非球面。
第一透镜、第二透镜及第三透镜可至少一透镜的物侧面与像侧面中至少一面具有至少一反曲点，可进一步提升透镜表面的变化程度，以压缩体积并提升成像品质。
第一透镜、第二透镜及第三透镜可至少一透镜的材质为塑料，有助于修正像差、减轻重量与提升量产能力。第一透镜、第二透镜及第三透镜亦可至少二透镜的材质为塑料。第二透镜的材质亦可为塑料，有助于与其它透镜配合以降低温度对于成像的影响，可扩增应用范围。
第一透镜及第三透镜可至少一透镜的材质为玻璃，有助于降低温度对于成像的影响。第三透镜的材质亦可为玻璃，有助于降低敏感度以提升良率。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，第三透镜于光轴上的厚度为CT3，第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12，第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23，当取像用光学系统满足下列关系式：1.2<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)时，可调整透镜配置，有助于修正像差。亦可满足：1.5<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)。亦可满足：2.0<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)。当取像用光学系统满足下列关系式：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<11时，可调整透镜配置，有助于压缩体积。亦可满足：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<8.0。亦可满足：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<5.0。亦可满足：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<4.0。亦可满足：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<3.3。
第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，取像用光学系统的最大像高为ImgH(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半)，当取像用光学系统满足下列关系式：1.0<TD/ImgH时，可在体积与成像面大小间取得平衡，并有助于形成望远结构。亦可满足：1.3<TD/ImgH。亦可满足：1.6<TD/ImgH。当取像用光学系统满足下列关系式：TD/ImgH<6.0时，可在体积与成像面大小间取得平衡，以压缩体积并避免成像品质过低。亦可满足：TD/ImgH<4.5。亦可满足：TD/ImgH<3.5。亦可满足：TD/ImgH<2.8。
第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，取像用光学系统的焦距为f，当取像用光学系统满足下列关系式：3.6<f/TD时，有助于形成望远结构与压缩体积。亦可满足：4.0<f/TD。亦可满足：4.4<f/TD。亦可满足：4.8<f/TD。当取像用光学系统满足下列关系式：f/TD<45时，可避免视角过小。亦可满足：f/TD<35。亦可满足：f/TD<25。亦可满足：f/TD<15。亦可满足：f/TD<10。亦可满足：f/TD<7.0。
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，当取像用光学系统满足下列关系式：40.0<V1+V2+V3<140.0时，可使透镜材质相互配合，有助于修正色差等像差。亦可满足：50.0<V1+V2+V3<130.0。
第一透镜、第二透镜及第三透镜的阿贝数中最小者为Vmin，当取像用光学系统满足下列关系式：10.0<Vmin<30.0，可调整透镜材质分布以修正色差，能降低色偏。亦可满足：14.0<Vmin≤28.3。
第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12，第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23，当取像用光学系统满足下列关系式：2.00<T23/T12<200时，可调整透镜分布，有助于压缩体积与修正像差。亦可满足：6.00<T23/T12<100。
取像用光学系统的焦距为f，取像用光学系统的最大像高为ImgH，当取像用光学系统满足下列关系式：8.0<f/ImgH<15时，有助于在视角、焦距与成像面大小间取得平衡。亦可满足：9.5<f/ImgH<13。
第一透镜及第二透镜的合成焦距为f12，第三透镜的焦距为f3，当取像用光学系统满足下列关系式：f12/f3<0时，可调整透镜屈折力分布，有助于降低敏感度与温度对于成像的影响。亦可满足：-25<f12/f3<-2.0。亦可满足：-20<f12/f3<-2.5。
第二透镜的阿贝数为V2，当取像用光学系统满足下列关系式：10.0<V2<30.0时，可调整透镜材质分布以修正色差。亦可满足：14.0<V2≤28.3。
第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，取像用光学系统的入瞳孔径为EPD，当取像用光学系统满足下列关系式：0.20<TD/EPD<1.0时，可在体积与光圈大小间取得平衡。亦可满足：0.40<TD/EPD<0.80。亦可满足：0.50<TD/EPD<0.70。
第一透镜、第二透镜及第三透镜中各透镜的阿贝数与折射率的比值最小者为(V/N)min(即第一透镜的阿贝数V1与折射率N1的比值V1/N1、第二透镜的阿贝数V2与折射率N2的比值V2/N2，与第三透镜的阿贝数V3与折射率N3的比值V3/N3中最小者)，当取像用光学系统满足下列关系式：8.0<(V/N)min<18.0时，可调整透镜材质配置，有助于压缩体积与修正像差。
第二透镜于光轴上的厚度为CT2，第三透镜于光轴上的厚度为CT3，第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23，当取像用光学系统满足下列关系式：0.50<(CT2+CT3)/T23<10时，可使第二透镜与第三透镜相互配合，有助于降低敏感度。亦可满足：0.80<(CT2+CT3)/T23<7.0。
取像用光学系统的焦距为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，当取像用光学系统满足下列关系式：3.0<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<8.0时，有助于形成望远结构与降低各透镜的敏感度。
第一透镜物侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y11，第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，当取像用光学系统满足下列关系式：0.65<Y11/TD<1.0时，有助于压缩视角。
第三透镜像侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y32，第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，当取像用光学系统满足下列关系式：0.60<Y32/TD<1.0时，有助于调整透镜体积分布。
第一透镜物侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y11，第三透镜像侧面的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y32，当取像用光学系统满足下列关系式：0.70<Y11/Y32<1.4时，有助于压缩体积与形成望远结构。
第三透镜像侧面与成像面之间于光轴上的距离为BL，第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，当取像用光学系统满足下列关系式：4.0<BL/TD<7.5时，可调整透镜分布与后焦长度，有助于调整体积分布与视角。亦可满足：4.6<BL/TD<6.8。
取像用光学系统的光圈值为Fno，当取像用光学系统满足下列关系式：2.0<Fno<5.5时，可在照度与景深间取得平衡，并有助于调整视角。亦可满足：2.5<Fno<4.5。亦可满足：3.0<Fno<3.8。
第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12，第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，当取像用光学系统满足下列关系式：0.70<(T12+T23)/CT2<3.0时，可使透镜间相互配合以修正像差。
取像用光学系统中最大视角的一半为HFOV，当取像用光学系统满足下列关系式：0度<HFOV<10.0度时，可让取像用光学系统具有适当的视角以配合应用。亦可满足：3.2度<HFOV<7.0度。亦可满足：4.0度<HFOV<6.0度。
取像用光学系统的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，当取像用光学系统满足下列关系式：0.25<f/f1<5.0时，可让第一透镜具有适当强度的屈折力以压缩体积。亦可满足：0.50<f/f1<2.5。
取像用光学系统的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，当取像用光学系统满足下列关系式：-4.5<f/f2<-0.80时，有助于调整视角与降低温度对于成像的影响。亦可满足：-3.0<f/f2<-1.0。
取像用光学系统的焦距为f，第三透镜的焦距为f3，当取像用光学系统满足下列关系式：0.40<f/f3<2.5时，可调整后焦长度，并降低温度对于成像的影响。亦可满足：1.0<f/f3≤2.0。
第一透镜物侧面曲率半径为R1，第一透镜像侧面曲率半径为R2，当取像用光学系统满足下列关系式：(R1-R2)/(R1+R2)<0时，可调整第一透镜的面形，有助于压缩体积。
第二透镜物侧面曲率半径为R3，第二透镜像侧面曲率半径为R4，当取像用光学系统满足下列关系式：0<(R3-R4)/(R3+R4)时，可调整第二透镜的面形以修正像差。
本发明揭露的取像用光学系统中，第一透镜物侧可包含至少一物侧反射元件，第三透镜像侧可包含至少一像侧反射元件，反射元件可为棱镜或平面镜，但不以此为限，至少一像侧反射元件可包含至少二反射面。藉此，可减少机构上的限制，使空间配置更为灵活，让取像用光学系统具有更广泛的应用范围。至少一像侧反射元件可包含至少一棱镜，有助于降低组装时的难度。
所有像侧反射元件中的棱镜于光轴上的总厚度为ΣCTP，第一透镜物侧面与第三透镜像侧面之间于光轴上的距离为TD，当取像用光学系统满足下列关系式：1.5<ΣCTP/TD<4.0时，可调整透镜与棱镜的配置，有助于调整体积分布并形成望远结构。亦可满足：2.0<ΣCTP/TD<3.5。
至少一透镜的光学有效区可具有非圆形结构，有助于压缩透镜体积，以配合各种应用。亦可为至少二透镜的光学有效区各具有非圆形结构。亦可为三透镜的光学有效区皆具有非圆形结构。其余元件如镜筒、遮光元件、光圈等其开孔亦可具有非圆形结构，有助于压缩体积。
非圆形结构可包含至少一圆弧部与至少一直线部，由圆弧部与直线部构成的非圆形结构，可降低透镜非圆形结构制造上的难度。亦可为非圆形结构包含至少二圆弧部与至少二直线部，其中二直线部可相互平行，可进一步降低透镜非圆形结构制造上的难度，并有助于提升组装良率。
直线部与光轴的距离为D，圆弧部的半径为Y，当取像用光学系统满足下列关系式：1.1<Y/D<2.0时，可调整圆弧部与直线部的比例，以在压缩透镜体积的同时能维持成像品质。亦可满足：1.3<Y/D<1.8。
至少一组两相邻透镜间于其光学有效区外可具有嵌合结构，可使透镜组装更加稳定，以提升良率。亦可为第一透镜与第二透镜间于其光学有效区外具有嵌合结构。
嵌合结构的嵌合处延线与光轴的夹角为θ，当取像用光学系统满足下列关系式：10.0度<|θ|<60.0度时，藉由适当大小的嵌合角度可进一步稳定透镜组装流程。亦可满足：揭露15.0度<|θ|<35.0度。
嵌合处延线与光轴交点可位于嵌合处的像侧，可使组装流程更加顺畅。
本发明提供一种取像装置，其系包含前述取像用光学系统；及一电子感光元件，其设置于该取像用光学系统的成像面上。
取像装置可具有调焦功能，可扩增应用范围，如应用于自动对焦。至少一像侧反射元件在调焦过程中可与电子感光元件相对移动，可增强调焦功能，尤其对于摄远取像装置，移动反射元件可减少对焦所需移动行程。取像装置可具有光学防手震功能，可扩增应用范围。至少一物侧反射元件可由驱动装置驱动而有倾斜，可即时补偿画面倾斜，而达成光学防手震功能。
本发明提供一种电子装置，其包含前述的取像装置。
请参阅图14A，是以本发明第一实施例作为范例的参数Y11、Y32、ΣCTP、TD、BL及ImgH示意图。如图所示，第一透镜物侧面111的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y11，第三透镜像侧面132的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y32。本发明的取像用光学系统中所有像侧反射元件对光路所造成的偏折效果，于第一实施例中简化成以棱镜140来进行等效模拟，所有像侧反射元件中的棱镜于光轴上的总厚度(即棱镜140的厚度)为ΣCTP，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，第三透镜像侧面132与成像面160之间于光轴上的距离为BL，取像用光学系统的最大像高为ImgH。
请参阅图14B，是以本发明第一实施例作为范例的反曲点示意图。如图所示，第一透镜物侧面111具有一反曲点IP11，第一透镜像侧面112具有一反曲点IP12，第二透镜物侧面121具有二反曲点IP21a、IP21b，第三透镜物侧面131具有二反曲点IP31a、IP31b，第三透镜像侧面132具有一反曲点IP32。
请参阅图15A，是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件作为范例的示意图。如图所示，第一透镜110物侧包含一物侧反射元件OR10，物侧反射元件OR10为一棱镜(Prism)，其包含一反射面OR11。
请参阅图15B，是以本发明第一实施例包含另一物侧反射元件作为范例的示意图。如图所示，第一透镜110物侧包含一物侧反射元件OR20，物侧反射元件OR20为一平面镜(Mirror)，其包含一反射面OR21。
请参阅图15C，是以本发明第一实施例包含一像侧反射元件作为范例的示意图。如图所示，第三透镜130像侧包含一像侧反射元件IR10，像侧反射元件IR10为一棱镜，其包含二反射面IR11、IR12。如图所示，像侧反射元件IR10具有反射面IR11、IR12，光路因此产生偏折。如将偏折的光路展开，即可与第一实施例的模拟结果相同。举例而言，像侧反射元件IR10的棱镜于光轴上的总厚度为ΣCTP(即光轴于像侧反射元件IR10内的路径长CTP10+CTP11+CTP12)，即与第一实施例的棱镜140于光轴上的总厚度为ΣCTP相同。
请参阅图15D，是以本发明第一实施例包含二像侧反射元件作为范例的示意图。如图所示，第三透镜130像侧包含二像侧反射元件IR20、IR30，像侧反射元件IR20、IR30皆为棱镜，各包含一反射面IR21、IR31。如图所示，像侧反射元件IR20、IR30具有反射面IR21、IR31，光路因此产生偏折。如将偏折的光路展开，即可与第一实施例的模拟结果相同。举例而言，像侧反射元件IR20、IR30的棱镜于光轴上的总厚度为ΣCTP(即光轴于像侧反射元件IR20、IR30内的路径长CTP20+CTP21+CTP30+CTP31)，即与第一实施例的棱镜140于光轴上的总厚度为ΣCTP相同。
请参阅图15E及图15F，图15E是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件及一像侧反射元件作为范例的上视示意图，图15F是以本发明第一实施例包含一物侧反射元件及一像侧反射元件作为范例的侧视示意图。如图所示，第一透镜110物侧包含一物侧反射元件OR30，物侧反射元件OR30为一棱镜，其包含一反射面OR31，第三透镜130像侧包含一像侧反射元件IR40，像侧反射元件IR40皆一棱镜，包含二反射面IR41、IR42。如图所示，物侧反射元件OR30具有反射面OR31，像侧反射元件IR40具有反射面IR41、IR42，光路因此产生偏折。如将偏折的光路展开，即可与第一实施例的模拟结果相同。如图所示，物侧反射元件OR30的反射面OR31可由驱动装置驱动而有倾斜，反射面OR31可对三轴旋转(Rx、Ry、Rz)，可达成光学防手震功能；像侧反射元件IR40可平行移动(Dx)，可达成自动对焦功能。举例而言，像侧反射元件IR40的棱镜于光轴上的总厚度为ΣCTP(即光轴于像侧反射元件IR40内的路径长CTP40+CTP41+CTP42)，即与第一实施例的棱镜140于光轴上的总厚度为ΣCTP相同。
请参阅图16A，是本发明揭露的取像用光学系统中透镜的光学有效区具有非圆形结构的示意图。如图所示，取像用光学系统的第一透镜、第二透镜及第三透镜各于其物侧面与像侧面的光学有效区具有非圆形结构，其包含二圆弧部A1、A2与二直线部S1、S2，其中二直线部S1、S2可相互平行(仅图示其中一透镜的一表面为例，本发明的取像用光学系统的所有透镜的所有表面皆可具有类似配置或组合)。直线部S1、S2与光轴的距离为D，圆弧部A1、A2的半径为Y。
请参阅图16B，是本发明揭露的取像用光学系统中嵌合结构的示意图。如图所示，第一透镜L1与第二透镜L2间于其光学有效区外具有嵌合结构。嵌合结构的嵌合处CM延线与光轴的夹角为θ，且与光轴的交点位于嵌合处CM像侧。仅图示第一透镜L1与第二透镜L2为例，本发明的取像用光学系统的任两相邻透镜间于其光学有效区外皆可具有嵌合结构。
上述本发明取像用光学系统中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
本发明揭露的取像用光学系统中，物侧与像侧是指沿光轴方向。而所有像侧反射元件中的棱镜于光轴上的总厚度ΣCTP、第三透镜像侧面与成像面之间于光轴上的距离为BL等数据如光轴有转折，是沿光轴计算。反曲点为透镜表面曲率正负变化的交点。
本发明揭露的取像用光学系统中，透镜的材质可为玻璃或塑料。若透镜的材质为玻璃，则可增加取像用光学系统屈折力配置的自由度，并降低外在环境温度变化对成像的影响，而玻璃透镜可使用研磨或模造等技术制作而成。若透镜材质为塑料，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置球面或非球面(ASP)，其中球面透镜可减低制造难度，而若于镜面上设置非球面，则可藉此获得较多的控制变数，用以消减像差、缩减透镜数目，并可有效降低本发明取像用光学系统的总长，而非球面可以塑料射出成型或模造玻璃镜片等方式制作而成。
本发明揭露的取像用光学系统中，若透镜表面为非球面，则表示该透镜表面光学有效区整个或其中一部分为非球面。
本发明揭露的取像用光学系统中，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。
本发明揭露的取像用光学系统中，可设置至少一光栏(Stop)，如孔径光栏(Aperture Stop)、耀光光栏(Glare Stop)或视场光栏(Field Stop)等，有助于减少杂散光以提升图像品质。
本发明揭露的取像用光学系统中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间，中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间，前置光圈可使取像用光学系统的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，可增加电子感光元件如CCD或CMOS接收图像的效率；中置光圈则有助于扩大镜头的视场角，使取像用光学系统具有广角镜头的优势。
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。该可变孔径元件可藉由控制图像的进光量或曝光时间，强化图像调节的能力。此外，该可变孔径元件亦可为本发明的光圈，可藉由改变F值以调节图像品质，如景深或曝光速度等。
本发明揭露的取像用光学系统中，若透镜表面为凸面且未界定凸面位置时，则表示透镜表面可于近光轴处为凸面；若透镜表面为凹面且未界定凹面位置时，则表示透镜表面可于近光轴处为凹面。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时，则表示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。
本发明揭露的取像用光学系统中，取像用光学系统的成像面，依其对应的电子感光元件的不同，可为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。另外，本发明的取像用光学系统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)，以达到修正图像的效果(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、面形(凸面或凹面、球面或非球面、绕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具有朝向物侧的凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。
本发明揭露的取像用光学系统及取像装置将藉由以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
《第一实施例》
本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件165，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、光圈100、棱镜140、滤光元件150与成像面160，其中第一透镜110与第三透镜130间无其它内插的透镜，且第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130于光轴上具有空气间隔。
第一透镜110具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面111于近光轴处为凸面，其像侧面112于近光轴处为凹面，其物侧面111及像侧面112皆为非球面，其物侧面111具有一反曲点，其像侧面112具有一反曲点。
第二透镜120具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面121于近光轴处为凸面，其像侧面122于近光轴处为凹面，其物侧面121及像侧面122皆为非球面，其物侧面121具有二反曲点。
第三透镜130具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面131于近光轴处为凸面，其像侧面132于近光轴处为凹面，其物侧面131及像侧面132皆为非球面，其物侧面131具有二反曲点，其像侧面132具有一反曲点。
棱镜140设置于第三透镜130与滤光元件150之间，其材质为玻璃。滤光元件150设置于棱镜140与成像面160之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件165设置于成像面160上。
第一实施例详细的光学数据如表一所示，曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米，f表示焦距，Fno表示光圈值，HFOV表示最大视角的一半，且表面0-12依序表示由物侧至像侧的表面。其非球面数据如表二所示，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A4-A16则表示各表面第4-16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，在此不加赘述。
Figure BDA0002244300170000171
Figure BDA0002244300170000172
上述的非球面曲线的方程式表示如下：
Figure BDA0002244300170000173
其中，
X：非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶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；
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，取像用光学系统的光圈值为Fno，取像用光学系统中最大视角的一半为HFOV，其数值为：f＝28.23(毫米)，Fno＝3.53，HFOV＝5.1(度)。
第一实施例中，第一透镜110、第二透镜120及第三透镜130中各透镜的阿贝数与折射率的比值最小者为(V/N)min，其数值为：(V/N)min＝13.01。(即为第二透镜120的阿贝数V2与折射率N2的比值)
第一实施例中，第二透镜120的阿贝数为V2，其数值为：V2＝21.5。
第一实施例中，第一透镜110的阿贝数为V1，第二透镜120的阿贝数为V2，第三透镜130的阿贝数为V3，其关系式为：V1+V2+V3＝90.6。
第一实施例中，第一透镜110、第二透镜120及第三透镜130的阿贝数中最小者为Vmin，其数值为：Vmin＝21.5。(即为第二透镜120的阿贝数V2＝21.5)
第一实施例中，第一透镜110于光轴上的厚度为CT1，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，第三透镜130于光轴上的厚度为CT3，第一透镜110与第二透镜120之间于光轴上的距离为T12，第二透镜120与第三透镜130之间于光轴上的距离为T23，其关系式为：(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)＝2.28。第一实施例中，二相邻透镜于光轴上的距离，是指二相邻透镜的二相邻镜面之间于光轴上的间距。
第一实施例中，棱镜140于光轴上的总厚度为ΣCTP，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，其关系式为：ΣCTP/TD＝2.86。
第一实施例中，第三透镜像侧面132与成像面160之间于光轴上的距离为BL，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，其关系式为：BL/TD＝6.39。
第一实施例中，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，第三透镜130于光轴上的厚度为CT3，第二透镜120与第三透镜130之间于光轴上的距离为T23，其关系式为：(CT2+CT3)/T23＝1.10。
第一实施例中，第一透镜110与第二透镜120之间于光轴上的距离为T12，第二透镜120与第三透镜130之间于光轴上的距离为T23，其关系式为：T23/T12＝22.10。
第一实施例中，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，取像用光学系统的入瞳孔径为EPD，其关系式为：TD/EPD＝0.57。
第一实施例中，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，取像用光学系统的最大像高为ImgH，其关系式为：TD/ImgH＝1.82。
第一实施例中，第一透镜物侧面111曲率半径为R1，第一透镜像侧面112曲率半径为R2，其关系式为：(R1-R2)/(R1+R2)＝-0.48。
第一实施例中，第二透镜物侧面121曲率半径为R3，第二透镜像侧面122曲率半径为R4，其关系式为：(R3-R4)/(R3+R4)＝0.41。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，第三透镜130的焦距为f3，其关系式为：|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|＝6.22。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，其关系式为：f/f1＝2.06。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，第二透镜120的焦距为f2，其关系式为：f/f2＝-2.72。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，第三透镜130的焦距为f3，其关系式为：f/f3＝1.44。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，取像用光学系统的最大像高为ImgH，，其关系式为：f/ImgH＝11.28。
第一实施例中，取像用光学系统的焦距为f，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，其关系式为：f/TD＝6.21。
第一实施例中，第一透镜110及第二透镜120的合成焦距为f12，第三透镜的焦距为f3，其关系式为：f12/f3＝-6.59。
第一实施例中，第一透镜物侧面111的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y11，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，其关系式为：Y11/TD＝0.88。
第一实施例中，第一透镜物侧面111的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y11，第三透镜像侧面132的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y32，其关系式为：Y11/Y32＝1.20。
第一实施例中，第三透镜像侧面132的光学有效区与光轴之间的最大距离为Y32，第一透镜物侧面111与第三透镜像侧面132之间于光轴上的距离为TD，其关系式为：Y32/TD＝0.73。
《第二实施例》
本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件265，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、棱镜240与成像面260，其中第一透镜210与第三透镜230间无其它内插的透镜，且第一透镜210、第二透镜220与第三透镜230于光轴上具有空气间隔。
第一透镜210具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面211于近光轴处为凸面，其像侧面212于近光轴处为凹面，其物侧面211及像侧面212皆为非球面，其像侧面212具有一反曲点。
第二透镜220具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面221于近光轴处为凹面，其像侧面222于近光轴处为凹面，其物侧面221及像侧面222皆为非球面，其物侧面211具有二反曲点。
第三透镜230具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面231于近光轴处为凸面，其像侧面232于近光轴处为凸面，其物侧面231及像侧面232皆为球面。
棱镜240设置于第三透镜230与成像面260之间，其材质为玻璃。电子感光元件265设置于成像面260上。
第二实施例详细的光学数据如表三所示，其非球面数据如表四所示。
Figure BDA0002244300170000201
Figure BDA0002244300170000211
Figure BDA0002244300170000212
第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000213
《第三实施例》
本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件365，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、光圈300、棱镜340、滤光元件350与成像面360，其中第一透镜310与第三透镜330间无其它内插的透镜，且第一透镜310、第二透镜320与第三透镜330于光轴上具有空气间隔。
第一透镜310具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面311于近光轴处为凸面，其像侧面312于近光轴处为凹面，其物侧面311及像侧面312皆为非球面，其物侧面311具有一反曲点，像侧面312具有三反曲点。
第二透镜320具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面321于近光轴处为凸面，其像侧面322于近光轴处为凹面，其物侧面321及像侧面322皆为非球面。
第三透镜330具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面331于近光轴处为凸面，其像侧面332于近光轴处为凸面，其物侧面331及像侧面332皆为球面。
棱镜340设置于第三透镜330与滤光元件350之间，其材质为玻璃。滤光元件350设置于棱镜340与成像面360之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件365设置于成像面360上。
第三实施例详细的光学数据如表五所示，其非球面数据如表六所示。
Figure BDA0002244300170000221
Figure BDA0002244300170000231
Figure BDA0002244300170000232
第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000233
《第四实施例》
本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件465，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、光圈400、棱镜440、滤光元件450与成像面460，其中第一透镜410与第三透镜430间无其它内插的透镜，且第一透镜410、第二透镜420与第三透镜430于光轴上具有空气间隔。
第一透镜410具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面411于近光轴处为凸面，其像侧面412于近光轴处为凸面，其物侧面411及像侧面412皆为非球面，其像侧面412具有一反曲点。
第二透镜420具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面421于近光轴处为凸面，其像侧面422于近光轴处为凹面，其物侧面421及像侧面422皆为非球面，其物侧面421具有一反曲点。
第三透镜430具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面431于近光轴处为凹面，其像侧面432于近光轴处为凸面，其物侧面431及像侧面432皆为球面。
棱镜440设置于第三透镜430与滤光元件450之间，其材质为玻璃。滤光元件450设置于棱镜440与成像面460之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件465设置于成像面460上。
第四实施例详细的光学数据如表七所示，其非球面数据如表八所示。
Figure BDA0002244300170000241
Figure BDA0002244300170000251
Figure BDA0002244300170000252
第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000253
《第五实施例》
本发明第五实施例请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件565，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、光圈500、棱镜540、滤光元件550与成像面560，其中第一透镜510与第三透镜530间无其它内插的透镜，且第一透镜510、第二透镜520与第三透镜530于光轴上具有空气间隔。
第一透镜510具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面511于近光轴处为凸面，其像侧面512于近光轴处为凹面，其物侧面511及像侧面512皆为非球面，其物侧面511具有一反曲点，其像侧面512具有三反曲点。
第二透镜520具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面521于近光轴处为凸面，其像侧面522于近光轴处为凹面，其物侧面521及像侧面522皆为非球面，其物侧面521具有四反曲点。
第三透镜530具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面531于近光轴处为凸面，其像侧面532于近光轴处为凸面，其物侧面531及像侧面532皆为球面。
棱镜540设置于第三透镜530与滤光元件550之间，其材质为玻璃。滤光元件550设置于棱镜540与成像面560之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件565设置于成像面560上。
第五实施例详细的光学数据如表九所示，其非球面数据如表十所示。
Figure BDA0002244300170000261
Figure BDA0002244300170000271
第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000272
《第六实施例》
本发明第六实施例请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件665，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、光圈600、棱镜640、滤光元件650与成像面660，其中第一透镜610与第三透镜630间无其它内插的透镜，且第一透镜610、第二透镜620与第三透镜630于光轴上具有空气间隔。
第一透镜610具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面611于近光轴处为凸面，其像侧面612于近光轴处为凸面，其物侧面611及像侧面612皆为非球面，其物侧面611具有一反曲点，其像侧面612具有三反曲点。
第二透镜620具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面621于近光轴处为凸面，其像侧面622于近光轴处为凹面，其物侧面621及像侧面622皆为非球面。
第三透镜630具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面631于近光轴处为凸面，其像侧面632于近光轴处为凸面，其物侧面631及像侧面632皆为球面。
棱镜640设置于第三透镜630与滤光元件650之间，其材质为玻璃。滤光元件650置于棱镜640与成像面660之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件665设置于成像面660上。
第六实施例详细的光学数据如表十一所示，其非球面数据如表十二所示。
Figure BDA0002244300170000281
Figure BDA0002244300170000282
Figure BDA0002244300170000291
第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000292
《第七实施例》
本发明第七实施例请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件765，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、光圈700、棱镜740、滤光元件750与成像面760，其中第一透镜710与第三透镜730间无其它内插的透镜，且第一透镜710、第二透镜720与第三透镜730于光轴上具有空气间隔。
第一透镜710具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面711于近光轴处为凸面，其像侧面712于近光轴处为凹面，其物侧面711及像侧面712皆为非球面，其物侧面711具有一反曲点，其像侧面712具有一反曲点。
第二透镜720具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面721于近光轴处为凸面，其像侧面722于近光轴处为凹面，其物侧面721及像侧面722皆为非球面。
第三透镜730具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面731于近光轴处为凸面，其像侧面732于近光轴处为凸面，其物侧面731及像侧面732皆为球面。
棱镜740设置于第三透镜730与滤光元件750之间，其材质为玻璃。滤光元件750置于棱镜740与成像面760之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件765设置于成像面760上。
第七实施例详细的光学数据如表十三所示，其非球面数据如表十四所示。
Figure BDA0002244300170000301
Figure BDA0002244300170000302
Figure BDA0002244300170000311
第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000312
《第八实施例》
本发明第八实施例请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件865，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、光圈800、棱镜840、滤光元件850与成像面860，其中第一透镜810与第三透镜830间无其它内插的透镜，且第一透镜810、第二透镜820与第三透镜830于光轴上具有空气间隔。
第一透镜810具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面811于近光轴处为凸面，其像侧面812于近光轴处为凹面，其物侧面811及像侧面812皆为非球面，其物侧面811具有一反曲点，其像侧面812具有一反曲点。
第二透镜820具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面821于近光轴处为凸面，其像侧面822于近光轴处为凹面，其物侧面821及像侧面822皆为非球面。
第三透镜830具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面831于近光轴处为凸面，其像侧面832于近光轴处为凸面，其物侧面831及像侧面832皆为球面。
棱镜840设置于第三透镜830与滤光元件850之间，其材质为玻璃。滤光元件850置于棱镜840与成像面860之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件865设置于成像面860上。
第八实施例详细的光学数据如表十五所示，其非球面数据如表十六所示。
Figure BDA0002244300170000321
Figure BDA0002244300170000322
Figure BDA0002244300170000331
第八实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000332
《第九实施例》
本发明第九实施例请参阅图9A，第九实施例的像差曲线请参阅图9B。第九实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件965，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、光圈900、棱镜940、滤光元件950与成像面960，其中第一透镜910与第三透镜930间无其它内插的透镜，且第一透镜910、第二透镜920与第三透镜930于光轴上具有空气间隔。
第一透镜910具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面911于近光轴处为凸面，其像侧面912于近光轴处为凹面，其物侧面911及像侧面912皆为非球面，其像侧面912具有三反曲点。
第二透镜920具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面921于近光轴处为凸面，其像侧面922于近光轴处为凹面，其物侧面921及像侧面922皆为非球面，其物侧面921具有一反曲点，像侧面922具有一反曲点。
第三透镜930具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面931于近光轴处为凹面，其像侧面932于近光轴处为凸面，其物侧面931及像侧面932皆为非球面，其物侧面931具有三反曲点，像侧面932具有一反曲点。
棱镜940设置于第三透镜930与滤光元件950之间，其材质为玻璃。滤光元件950置于棱镜940与成像面960之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件965设置于成像面960上。
第九实施例详细的光学数据如表十七所示，其非球面数据如表十八所示。
Figure BDA0002244300170000341
Figure BDA0002244300170000342
Figure BDA0002244300170000351
第九实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000352
《第十实施例》
本发明第十实施例请参阅图10A，第十实施例的像差曲线请参阅图10B。第十实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件1065，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、光圈1000、棱镜1040、滤光元件1050与成像面1060，其中第一透镜1010与第三透镜1030间无其它内插的透镜，且第一透镜1010、第二透镜1020与第三透镜1030于光轴上具有空气间隔。
第一透镜1010具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1011于近光轴处为凸面，其像侧面1012于近光轴处为凸面，其物侧面1011及像侧面1012皆为非球面，其像侧面1012具有一反曲点。
第二透镜1020具负屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1021于近光轴处为凹面，其像侧面1022于近光轴处为凹面，其物侧面1021及像侧面1022皆为球面。
第三透镜1030具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1031于近光轴处为凹面，其像侧面1032于近光轴处为凸面，其物侧面1031及像侧面1032皆为球面。
棱镜1040设置于第三透镜1030与滤光元件1050之间，其材质为玻璃。滤光元件1050置于棱镜1040与成像面1060之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件1065设置于成像面1060上。
第十实施例详细的光学数据如表十九所示，其非球面数据如表二十所示。
Figure BDA0002244300170000361
Figure BDA0002244300170000362
Figure BDA0002244300170000371
第十实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000372
《第十一实施例》
本发明第十一实施例请参阅图11A，第十一实施例的像差曲线请参阅图11B。第十一实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件1165，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜1110、第二透镜1120、第三透镜1130、光圈1100、棱镜1140、滤光元件1150与成像面1160，其中第一透镜1110与第三透镜1130间无其它内插的透镜，且第一透镜1110、第二透镜1120与第三透镜1130于光轴上具有空气间隔。
第一透镜1110具正屈折力，其材质为塑料，其物侧面1111于近光轴处为凸面，其像侧面1112于近光轴处为凹面，其物侧面1111及像侧面1112皆为非球面，其物侧面1111具有一反曲点，其像侧面1112具有一反曲点。
第二透镜1120具负屈折力，其材质为塑料，其物侧面1121于近光轴处为凸面，其像侧面1122于近光轴处为凹面，其物侧面1121及像侧面1122皆为非球面。
第三透镜1130具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1131于近光轴处为凸面，其像侧面1132于近光轴处为凸面，其物侧面1131及像侧面1132皆为球面。
棱镜1140设置于第三透镜1130与滤光元件1150之间，其材质为玻璃。滤光元件1150置于棱镜1140与成像面1160之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件1165设置于成像面1160上。
第十一实施例详细的光学数据如表二十一所示，其非球面数据如表二十二所示。
Figure BDA0002244300170000381
Figure BDA0002244300170000382
第十一实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000391
《第十二实施例》
本发明第十二实施例请参阅图12A，第十二实施例的像差曲线请参阅图12B。第十二实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)与电子感光元件1265，取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜1210、第二透镜1220、第三透镜1230、光圈1200、棱镜1240、滤光元件1250与成像面1260，其中第一透镜1210与第三透镜1230间无其它内插的透镜，且第一透镜1210、第二透镜1220与第三透镜1230于光轴上具有空气间隔。
第一透镜1210具正屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1211于近光轴处为凸面，其像侧面1212于近光轴处为凸面，其物侧面1211及像侧面1212皆为非球面，其像侧面1212具有一反曲点。
第二透镜1220具负屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1221于近光轴处为凹面，其像侧面1222于近光轴处为凹面，其物侧面1221及像侧面1222皆为非球面，其物侧面1221具有一反曲点，其像侧面1222具有一反曲点。
第三透镜1230具负屈折力，其材质为玻璃，其物侧面1231于近光轴处为凹面，其像侧面1232于近光轴处为凸面，其物侧面1231及像侧面1232皆为非球面，其物侧面1231具有一反曲点，其像侧面1232具有一反曲点。
棱镜1240设置于第三透镜1230与滤光元件1250之间，其材质为玻璃。滤光元件1250置于棱镜1240与成像面1260之间，其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件1265设置于成像面1260上。
第十二实施例详细的光学数据如表二十三所示，其非球面数据如表二十四所示。
Figure BDA0002244300170000401
Figure BDA0002244300170000402
Figure BDA0002244300170000411
第十二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如下表中所列。
Figure BDA0002244300170000412
《第十三实施例》
请参照图13，其中图13绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置20的立体示意图。在本实施例中，电子装置20为一智能手机。电子装置20包含取像装置10、取像装置11、取像装置12、闪光灯模块21、对焦辅助模块22、图像信号处理器23(Image SignalProcessor)以及使用者界面24。在本实施例中，取像装置10为摄远取像装置，包含本发明所揭露的取像用光学系统与电子感光元件，而取像装置11为广角取像装置，取像装置12为超广角取像装置，但本发明并不以此为限。举例来说，三个取像装置10、11、12可皆为摄远取像装置。此外，本实施例的电子装置20以包含三个取像装置10、11、12为例，但本发明并不以此为限。举例来说，电子装置20可只包含一个取像装置10，或可包含四个以上的取像装置。
当使用者透过使用者界面24对被摄物进行拍摄，电子装置20利用取像装置10、取像装置11及取像装置12其中至少一者聚光取像，启动闪光灯模块21进行补光，并使用对焦辅助模块22提供的被摄物物距信息进行快速对焦，再加上图像信号处理器23进行图像最佳化处理，来进一步提升取像用光学系统所产生的图像品质。在本实施例中，对焦辅助模块22可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦，使用者界面24可采用触控屏幕或实体拍摄按钮，配合图像软件处理器的多样化功能进行图像拍摄以及图像处理。经由图像软件处理器处理后的图像可显示于使用者界面24。
本发明的取像装置10并不以应用于智能手机为限。取像装置10更可视需求应用于移动对焦的系统，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。举例来说，取像装置10可多方面应用于车用电子装置、无人机、智能电子产品、平板电脑、可穿戴装置、医疗器材、精密仪器、监视摄影机、随身图像纪录器、辨识系统、多镜头装置、体感侦测、虚拟实境、运动装置与家庭智能辅助系统等电子装置中。
前揭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。较佳地，电子装置可进一步包含控制单元、显示单元、储存单元、暂储存单元(RAM)或其组合。
以上各表所示为本发明揭露的实施例中，取像用光学系统的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明揭露的保护范畴，故以上的说明所描述的及图式仅做为例示性，非用以限制本发明揭露的权利要求。

Claims (27)

1.一种取像用光学系统，其特征在于，包含三片透镜，所述三片透镜由物侧至像侧依序为：
一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；
一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及
一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中所述第三透镜具正屈折力，所述取像用光学系统的透镜总数为三片，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜于光轴上具有空气间隔，所述第一透镜于所述光轴上的厚度为CT1，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜于所述光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，所述取像用光学系统的最大像高为ImgH，所述取像用光学系统的焦距为f，满足下列关系式：
1.5<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<8.0；
1.0<TD/ImgH；及
3.6<f/TD<10。
2.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜于所述光轴上的厚度为CT1，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜于所述光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，满足下列关系式：
1.5<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<4.0。
3.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，满足下列关系式：
2.00<T23/T12<200。
4.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述取像用光学系统的焦距为f，所述取像用光学系统的最大像高为ImgH，满足下列关系式：
8.0<f/ImgH<15。
5.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜及所述第二透镜的合成焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f3，所述第二透镜的阿贝数为V2，满足下列关系式：
-25<f12/f3<-2.0；及
10.0<V2<30.0。
6.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，所述取像用光学系统的入瞳孔径为EPD，满足下列关系式：
0.40<TD/EPD<0.80。
7.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜具正屈折力，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜至少一透镜的物侧面与像侧面皆为非球面，且所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜至少一透镜的物侧面与像侧面中至少一面具有至少一反曲点，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜中各所述透镜的阿贝数与折射率的比值最小者为(V/N)min，满足下列关系式：
8.0<(V/N)min<18.0。
8.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第二透镜具负屈折力，所述第二透镜物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜像侧面于近光轴处为凹面。
9.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧包含至少一物侧反射元件，所述第三透镜像侧包含至少一像侧反射元件，所述至少一像侧反射元件包含至少二反射面，所述至少一像侧反射元件包含至少一棱镜，所有所述像侧反射元件中的棱镜于所述光轴上的总厚度为ΣCTP，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，满足下列关系式：
1.5<ΣCTP/TD<4.0。
10.一种取像用光学系统，其特征在于，包含三片透镜，所述三片透镜由物侧至像侧依序为：
一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；
一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及
一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中所述第三透镜具正屈折力，所述取像用光学系统的透镜总数为三片，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜于所述光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，所述取像用光学系统的最大像高为ImgH，所述取像用光学系统的焦距为f，所述第一透镜的阿贝数为V1，所述第二透镜的阿贝数为V2，所述第三透镜的阿贝数为V3，满足下列关系式：
1.2<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)；
1.6<TD/ImgH<4.5；
3.6<f/TD<25；及
40.0<V1+V2+V3<140.0。
11.根据权利要求10所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜于所述光轴上的厚度为CT3，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，所述取像用光学系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
0.50<(CT2+CT3)/T23<10；及
3.0<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<8.0。
12.根据权利要求10所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧面的光学有效区与所述光轴之间的最大距离为Y11，所述第三透镜像侧面的光学有效区与所述光轴之间的最大距离为Y32，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，满足下列关系式：
0.65<Y11/TD<1.0；
0.60<Y32/TD<1.0；及
0.70<Y11/Y32<1.4。
13.根据权利要求10所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧包含至少一物侧反射元件，所述第三透镜像侧包含至少一像侧反射元件，所述至少一像侧反射元件包含至少二反射面，所述第二透镜的材质为塑料，所述第三透镜的材质为玻璃。
14.一种取像用光学系统，其特征在于，包含三片透镜，所述三片透镜由物侧至像侧依序为：
一第一透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；
一第二透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧；及
一第三透镜，其具有一物侧面朝向物侧及一像侧面朝向像侧，
其中所述第二透镜具负屈折力，所述取像用光学系统的透镜总数为三片，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜于所述光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，所述取像用光学系统的最大像高为ImgH，所述取像用光学系统的焦距为f，所述第一透镜的阿贝数为V1，所述第二透镜的阿贝数为V2，所述第三透镜的阿贝数为V3，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的阿贝数中最小者为Vmin，满足下列关系式：
1.2<(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)<11；
1.0<TD/ImgH<4.5；
3.6<f/TD<45；
40.0<V1+V2+V3<140.0；及
10.0<Vmin<30.0。
15.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜的阿贝数为V1，所述第二透镜的阿贝数为V2，所述第三透镜的阿贝数为V3，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的阿贝数中最小者为Vmin，满足下列关系式：
50.0<V1+V2+V3<130.0；及
14.0<Vmin≤28.3。
16.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第三透镜像侧面与成像面之间于所述光轴上的距离为BL，所述第一透镜物侧面与所述第三透镜像侧面之间于所述光轴上的距离为TD，所述取像用光学系统的光圈值为Fno，满足下列关系式：
4.0<BL/TD<7.5；及
2.5<Fno<4.5。
17.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜之间于所述光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于所述光轴上的距离为T23，所述第二透镜于所述光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：
0.70<(T12+T23)/CT2<3.0。
18.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述取像用光学系统中最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：
3.2度<HFOV<7.0度。
19.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜具正屈折力，所述第三透镜具正屈折力，所述取像用光学系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
0.50<f/f1<2.5；
-4.5<f/f2<-0.80；及
1.0<f/f3≤2.0。
20.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜像侧面于近光轴处为凹面，所述第一透镜物侧面曲率半径为R1，所述第一透镜像侧面曲率半径为R2，所述第二透镜物侧面曲率半径为R3，所述第二透镜像侧面曲率半径为R4，满足下列关系式：
(R1-R2)/(R1+R2)<0；及
0<(R3-R4)/(R3+R4)。
21.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，至少两相邻透镜间于其光学有效区外具有嵌合结构，所述嵌合结构的嵌合处延线与所述光轴的夹角为θ，满足下列关系式：
10.0度<|θ|<60.0度。
22.根据权利要求21所述的取像用光学系统，其特征在于，所述嵌合结构的嵌合处延线与所述光轴的交点位于所述嵌合处的像侧。
23.根据权利要求14所述的取像用光学系统，其特征在于，所述第一透镜物侧包含至少一物侧反射元件，所述第三透镜像侧包含至少一像侧反射元件，所述至少一像侧反射元件包含至少二反射面，至少一透镜的光学有效区具有非圆形结构。
24.根据权利要求23所述的取像用光学系统，其特征在于，所述非圆形结构包含至少二圆弧部与至少二直线部，所述光学有效区的所述非圆形结构中，所述直线部与所述光轴的距离为D，所述圆弧部的半径为Y，满足下列关系式：
1.1<Y/D<2.0。
25.一种取像装置，其特征在于，包含根据权利要求14所述的取像用光学系统；及一电子感光元件，其设置于所述取像用光学系统的成像面上。
26.根据权利要求25所述的取像装置，其特征在于，所述取像装置具有调焦功能，所述第一透镜物侧包含至少一物侧反射元件，所述第三透镜像侧包含至少一像侧反射元件，所述至少一像侧反射元件包含至少二反射面，所述至少一像侧反射元件在调焦过程中与电子感光元件相对移动。
27.一种电子装置，其特征在于，包含根据权利要求25所述的取像装置。
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