CN117631210A

CN117631210A - 折叠光学系统、取像装置及电子装置

Info

Publication number: CN117631210A
Application number: CN202211135854.1A
Authority: CN
Inventors: 汤相岐; 陈奕璇; 黄歆璇
Original assignee: Largan Precision Co Ltd
Current assignee: Largan Precision Co Ltd
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-09-19
Publication date: 2024-03-01
Also published as: US20240053588A1; TW202407408A; EP4321916A1

Abstract

本揭示公开一种折叠光学系统，包含光路折叠组件以及多片透镜。光路折叠组件沿光路的走向依序具有第一穿透面、第一反射面、第二反射面、第三反射面以及第二穿透面。第一穿透面与第二反射面实质为同一界面。光路沿第一光轴经过第一穿透面至第一反射面上，第一反射面将光路由第一光轴转折至第二光轴，第二反射面将光路由第二光轴转折至第三光轴，第三反射面将光路由第三光轴转折至第四光轴，且光路沿第四光轴经过第二穿透面至成像面上。这些透镜至少包含第一透镜。第一透镜位于第一光轴上，第一透镜具有正屈折力，且第一透镜入光表面于近光轴处为凸面。本揭示还公开具有上述折叠光学系统的取像装置及具有取像装置的电子装置。

Description

折叠光学系统、取像装置及电子装置

技术领域

本揭示涉及一种折叠光学系统、取像装置及电子装置，特别是一种适用于电子装置的折叠光学系统及取像装置。

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，具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。

随着科技日新月异，配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛，对于光学镜头的要求也是更加多样化。由于现有的光学镜头较不易在成像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡，故本发明期望提供一种光学镜头以符合需求。

近年来的电子产品诉求轻薄化，因此传统的摄影镜头难以同时满足高规格与微型化的需求，特别是大光圈或具望远特征的微型镜头等。但因光学变焦需求变得更严格(加大光学变焦倍率等)，已知的先前望远镜头技术渐渐无法满足需求(总长太长，光圈太小，品质不足或无法微型化)，因此需要用不同的光学特征或具有光轴转折的配置等方式解决上述需求。因电子装置的厚度限制，某些光学镜头会在镜筒或镜片做切割，移除成像时没有用到的部分以减小镜头单一方向的尺寸，另可搭配反射元件达成装置厚度的减小，且给予镜头足够的光学总长度来展现长焦距的望远功效。

发明内容

本揭示提供一种折叠光学系统、取像装置以及电子装置。其中，折叠光学系统包含光路折叠组件，且光路折叠组件沿光路的走向依序具有第一穿透面、第一反射面、第二反射面、第三反射面以及第二穿透面。当满足特定条件时，本揭示提供的折叠光学系统能同时满足微型化和高成像品质的需求。

本揭示提供一种折叠光学系统，包含一光路折叠组件以及多片透镜。光路折叠组件沿一光路的走向依序具有一第一穿透面、一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第二穿透面。第一穿透面与第二反射面实质上为同一界面。光路沿一第一光轴经过第一穿透面至第一反射面上，第一反射面将光路由第一光轴转折至一第二光轴，第二反射面将光路由第二光轴转折至一第三光轴，第三反射面将光路由第三光轴转折至一第四光轴，且光路沿第四光轴经过第二穿透面至一成像面上。这些透镜各自沿光路的走向依序具有一入光表面以及一出光表面。这些透镜至少包含一第一透镜。第一透镜位于第一光轴上，第一透镜具有正屈折力，且第一透镜入光表面于近光轴处为凸面。

本揭示另提供一种折叠光学系统，包含一光路折叠组件以及多片透镜。光路折叠组件沿一光路的走向依序具有一第一穿透面、一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第二穿透面。第一穿透面与第二反射面实质上为同一界面。光路沿一第一光轴经过第一穿透面至第一反射面上，第一反射面将光路由第一光轴转折至一第二光轴，第二反射面将光路由第二光轴转折至一第三光轴，第三反射面将光路由第三光轴转折至一第四光轴，光路沿第四光轴经过第二穿透面至一成像面上，且第一光轴与成像面的法线方向实质上平行。这些透镜各自沿光路的走向依序具有一入光表面以及一出光表面。这些透镜沿光路的走向依序至少包含一第一透镜以及一第二透镜。第一透镜与第二透镜位于第一光轴上，第一透镜具有正屈折力，且第二透镜具有负屈折力。光路折叠组件位于这些透镜之间，或者光路折叠组件在光路的走向上位于这些透镜与成像面之间。各个透镜位于第一光轴或第四光轴上。第一透镜入光表面至成像面沿第一光轴、第二光轴、第三光轴与第四光轴所经过的距离为TL，折叠光学系统的焦距为f，其满足下列条件：

0.90<TL/f<2.00。

本揭示提供一种取像装置，其包含前述的折叠光学系统以及一电子感光元件，其中电子感光元件设置于折叠光学系统的成像面上。

本揭示提供一种电子装置，其包含前述的取像装置。

根据以上所揭露的折叠光学系统、取像装置与电子装置，通过光路折叠组件的设置，可使空间配置更加灵活，有利于压缩折叠光学系统的体积。

当TL/f满足上述条件时，可有效平衡折叠光学系统的光学总长度与焦距间的比例，以满足产品的应用需求。

以上关于本揭示内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本揭示的精神与原理，并且提供本揭示的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1绘示依照本揭示第一实施例的取像装置示意图。

图2由左至右依序为第一实施例的球差以及像散曲线图。

图3绘示依照本揭示第二实施例的取像装置示意图。

图4由左至右依序为第二实施例的球差以及像散曲线图。

图5绘示依照本揭示第三实施例的取像装置示意图。

图6由左至右依序为第三实施例的球差以及像散曲线图。

图7绘示依照本揭示第四实施例的取像装置示意图。

图8由左至右依序为第四实施例的球差以及像散曲线图。

图9绘示依照本揭示第五实施例的取像装置示意图。

图10由左至右依序为第五实施例的球差以及像散曲线图。

图11绘示依照本揭示第六实施例的取像装置示意图。

图12由左至右依序为第六实施例的球差以及像散曲线图。

图13绘示依照本揭示第七实施例的取像装置示意图。

图14由左至右依序为第七实施例的球差以及像散曲线图。

图15绘示依照本揭示第八实施例的取像装置示意图。

图16由左至右依序为第八实施例的球差以及像散曲线图。

图17绘示依照本揭示第九实施例的一种取像装置的立体示意图。

图18绘示依照本揭示第十实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图19绘示图18的电子装置的另一侧的立体示意图。

图20绘示图18的电子装置的侧面剖切示意图。

图21绘示依照本揭示第十一实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图22绘示图21的电子装置的另一侧的立体示意图。

图23绘示图21的电子装置的系统方块图。

图24绘示依照本揭示第十二实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图25绘示依照本揭示第一实施例中参数Ly和Lz的示意图。

图26绘示依照本揭示第三实施例中参数Ly和Lz的示意图。

图27绘示依照本揭示第一实施例中参数LOA1、LOA2、LOA3、LOA4和θa的示意图。

图28绘示依照本揭示第一实施例中参数ET2、ET12、SAG11、SAG22和Y11的示意图。

【符号说明】

1、2、3、4、5、6、7、8、100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p、100q、100r:取像装置

101:成像镜头

102:驱动装置

103:电子感光元件

104:影像稳定模块

200、300、400:电子装置

201、304:显示模块

301、401:闪光灯模块

302:对焦辅助模块

303:影像信号处理器

305:影像软件处理器

306:被摄物

ST:光圈

S1:光阑

E1:第一透镜

E2:第二透镜

E3:第三透镜

E4:第四透镜

E5:第五透镜

E6:滤光元件

PR1、PR2:棱镜

TM1:第一穿透面

TM2:第二穿透面

RF1:第一反射面

RF2:第二反射面

RF3:第三反射面

OP1:第一对应面

OP2:第二对应面

OA1:第一光轴

OA2:第二光轴

OA3:第三光轴

OA4:第四光轴

IMG:成像面

IS:电子感光元件

θa:第一光轴与第二光轴之间的夹角

ET12:第一透镜出光表面的最大有效半径位置与第二透镜入光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴的距离

ET2:第二透镜入光表面的最大有效半径位置与第二透镜出光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴的距离

LOA1:第一透镜入光表面至第一反射面沿第一光轴所经过的距离

LOA2:第一反射面至第二反射面沿第二光轴所经过的距离

LOA3:第二反射面至第三反射面沿第三光轴所经过的距离

LOA4:第三反射面至成像面沿第四光轴所经过的距离

Ly:第一透镜入光表面于第一光轴上的交点与成像面于第四光轴上的交点之间垂直于第一光轴的距离

Lz:从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面的光路平行于第一光轴的最大位移量

SAG11:第一透镜入光表面于第一光轴上的交点至第一透镜入光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴的位移量

SAG22:第二透镜出光表面于第一光轴上的交点至第二透镜出光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴的位移量

Y11:第一透镜入光表面的最大有效半径位置与第一光轴的垂直距离

具体实施方式

折叠光学系统包含光路折叠组件以及多片透镜，其可应用于取像装置以及电子装置。通过光路折叠组件的设置，可使空间配置更加灵活，有利于压缩折叠光学系统的体积。

较佳地，光路折叠组件沿光路的走向依序具有第一穿透面、第一反射面、第二反射面、第三反射面以及第二穿透面。较佳地，光路沿第一光轴经过第一穿透面至第一反射面上，第一反射面将光路由第一光轴转折至第二光轴，第二反射面将光路由第二光轴转折至第三光轴，第三反射面将光路由第三光轴转折至第四光轴，且光路沿第四光轴经过第二穿透面至成像面上。

较佳地，第一穿透面与第二反射面实质上为同一界面。较佳地，第一穿透面、第二反射面与第二穿透面可实质上为同一平面，且所述平面的法线方向可实质上平行于第一光轴；借此，可在压缩折叠光学系统厚度与制造难易度之间取得较为合适的平衡，进而提升合格率。较佳地，第一光轴与成像面的法线方向可为实质上平行；借此，有助于提升折叠光学系统的稳定性，降低敏感度。

较佳地，光路通过光路折叠组件转折三次，各个光轴之间的夹角可依空间配置等需求而有各种角度。较佳地，第一反射面与第三反射面可为镜面或具有反射涂层，以利用镜面反射来转折光路，第二反射面可使用全反射原理来转折光路。较佳地，光路折叠组件的各个反射面与各个穿透面可为平坦面、球面、非球面、旋转对称或非旋转对称的自由曲面(Freeform Surface)。在本说明书中，Q2D freeform asphere(在本说明书可简写为Q2D)可为一种非旋转对称的自由曲面形式。

较佳地，光路折叠组件可至少包含一棱镜，且所述棱镜可具有第二反射面。较佳地，光路折叠组件也可由单一棱镜组成。较佳地，光路折叠组件可位于多片透镜之间，或者光路折叠组件在光路的走向上可位于多片透镜与成像面之间。请参照图25，绘示有依照本揭示第一实施例中包含一个棱镜PR1且位于多片透镜(E1、E2、E3)之间的光路折叠组件。请参照图26，绘示有依照本揭示第三实施例中包含两个棱镜PR1、PR2且位于多片透镜(E1、E2、E3)与成像面IMG之间的光路折叠组件。

较佳地，第一穿透面、第一反射面、第二反射面、第三反射面与第二穿透面之间可有其他表面，例如在光路折叠组件包含两个棱镜时，第二反射面与第三反射面之间可有其他供光路穿过的表面。请参照图26，绘示有依照本揭示第三实施例中在第二反射面RF2与第三反射面RF3之间供光路穿过的第一对应面OP1以及第二对应面OP2。

较佳地，用来作为光路折叠组件的棱镜可依设计需求选用材质，如玻璃或塑胶等。此外，在本说明书中，具有光路转折功能的棱镜不算在所述多片透镜之中。

较佳地，各个透镜可位于第一光轴或第四光轴上。也就是说，第二光轴与第三光轴上可不设置有任何透镜。借此，可使光路折叠组件有足够的空间来让折叠光学系统的光路折叠，有助于产品薄型化。

较佳地，多片透镜各自沿光路的走向依序具有入光表面以及出光表面。较佳地，多片透镜至少包含第一透镜，且第一透镜与被摄物之间无设置其他透镜。较佳地，多片透镜也可在光路的走向上于第一透镜的出光侧还包含第二透镜。也即，多片透镜沿光路的走向依序至少包含第一透镜以及第二透镜。较佳地，多片透镜还可包含最靠近成像面的最后透镜，最后透镜在光路的走向上位于其他透镜的出光侧，且最后透镜至成像面之间无设置其他透镜。也就是说，当多片透镜总共包含三片透镜时，最后透镜即为第三透镜；当多片透镜总共包含四片透镜时，最后透镜即为第四透镜；当多片透镜总共包含五片透镜时，最后透镜即为第五透镜。

较佳地，第一透镜位于第一光轴上。较佳地，第一透镜具有正屈折力；借此，有助于压缩折叠光学系统在第一光轴的长度，进而缩减整个电子装置在第一光轴方向的厚度。较佳地，第一透镜入光表面于近光轴处可为凸面；借此，可减小离轴视场入射第一透镜入光表面的入射角度，有助于缩减电子装置的开孔大小。

较佳地，第二透镜可位于第一光轴上。较佳地，第二透镜可具有负屈折力；借此，有助于平衡折叠光学系统入光侧的屈折力分布，以在压缩折叠光学系统厚度与提升成像品质间取得平衡。较佳地，第二透镜出光表面于近光轴处可为凹面；借此，可有效平衡第一透镜所产生的像差，以提升影像品质。

较佳地，多片透镜中可有至少一片透镜为塑胶材质且其入光表面与其出光表面皆为非球面。借此，可有效降低生产成本，提升设计自由度，有助于改善影像品质与增加量产能力。

较佳地，多片透镜中可有至少一片透镜的折射率大于1.63。借此，可有效平衡透镜的材质分布，有助于压缩体积与修正像差。

第一透镜入光表面至成像面沿第一光轴、第二光轴、第三光轴与第四光轴所经过的距离为TL，折叠光学系统的焦距为f，其可较佳地满足下列条件：0.90<TL/f<2.00。借此，可有效平衡折叠光学系统的光学总长度与焦距间的比例，以满足产品的应用需求。其中，也可较佳地满足下列条件：1.10<TL/f<1.60。其中，也可较佳地满足下列条件：1.20<TL/f<1.55。

第一透镜入光表面的曲率半径为R1，第一透镜出光表面的曲率半径为R2，其可较佳地满足下列条件：-1.50<R1/R2<0.90。借此，可调整第一透镜的面形，强化第一透镜入光表面的光路控制能力。其中，也可较佳地满足下列条件：-1.00<R1/R2<0.80。

第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，其可较佳地满足下列条件：-5.00<f2/f1<-0.03。借此，可使第一透镜与第二透镜相互配合以修正球差等像差。其中，也可较佳地满足下列条件：-4.50<f2/f1<-0.10。

当第二透镜位于第一光轴上时，第二透镜入光表面的最大有效半径位置与第二透镜出光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴的距离为ET2，第二透镜于第一光轴上的厚度为CT2，其可较佳地满足下列条件：0.95<ET2/CT2<3.50。借此，可调整第二透镜的中心厚度与边缘厚度的比例，有助于在减少制造难度与降低透镜内杂散光之间取得平衡。其中，也可较佳地满足下列条件：1.00<ET2/CT2<3.20。请参照图28，绘示有依照本揭示第一实施例的参数ET2的示意图。

第一透镜入光表面至成像面沿第一光轴、第二光轴、第三光轴与第四光轴所经过的距离为TL，第一透镜入光表面的最大有效半径位置与第一光轴的垂直距离为Y11，其可较佳地满足下列条件：3.80<TL/Y11<15.00。借此，可有效控制第一透镜入光表面大小与折叠光学系统光学总长度的比例，可有效缩小镜头开孔，让镜头更适合应用于多种电子装置。其中，也可较佳地满足下列条件：5.00<TL/Y11<13.00。请参照图28，绘示有依照本揭示第一实施例的参数Y11的示意图。

折叠光学系统中最大视角的一半为HFOV，其可较佳地满足下列条件：2.00[度]<HFOV<18.00[度]。借此，可让折叠光学系统具有适当的视角以配合望远应用。其中，也可较佳地满足下列条件：4.00[度]<HFOV<16.50[度]。其中，也可较佳地满足下列条件：5.00[度]<HFOV<15.80[度]。

第一透镜入光表面至最后透镜出光表面沿第一光轴、第二光轴、第三光轴与第四光轴当中的至少一者所经过的距离为TD，折叠光学系统的焦距为f，其可较佳地满足下列条件：0.60<TD/f<1.80。借此，可调整透镜在折叠光学系统中的分布，以有效利用电子装置厚度方向的空间。其中，也可较佳地满足下列条件：0.90<TD/f<1.70。请注意若最后透镜位于第一光轴上，则TD的定义为第一透镜入光表面至最后透镜出光表面沿第一光轴所经过的距离；若最后透镜位于第四光轴上，则TD的定义为第一透镜入光表面至最后透镜出光表面沿第一光轴、第二光轴、第三光轴与第四光轴所经过的距离。

第一透镜入光表面于第一光轴上的交点与成像面于第四光轴上的交点之间垂直于第一光轴的距离为Ly，从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面的光路平行于第一光轴的最大位移量为Lz，其可较佳地满足下列条件：0.60<Ly/Lz<1.50。借此，可调整折叠光学系统宽度与厚度的比例，有助于控制折叠光学系统的外形，以配合产品的空间配置。其中，也可较佳地满足下列条件：0.70<Ly/Lz<1.30。根据本揭示，所述最先入光至折叠光学系统的表面可为光圈、光阑或第一透镜入光表面。请参照图25，绘示有依照本揭示第一实施例的参数Ly和Lz的示意图。请参照图26，绘示有依照本揭示第三实施例的参数Ly和Lz的示意图。

从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面的光路平行于第一光轴的最大位移量为Lz，其可较佳地满足下列条件：5.00[毫米]<Lz<11.00[毫米]。借此，可调整折叠光学系统在第一光轴方向上的长度，有助于折叠光学系统的薄型化，以达成更广泛的应用。其中，也可较佳地满足下列条件：5.50[毫米]<Lz<10.00[毫米]。

具有第二反射面的棱镜的折射率为Np，其可较佳地满足下列条件：1.53<Np<1.95。借此，能使棱镜与空气的屈折率数值有足够的差距，可调整临界角，以确保第二反射面可产生全反射。其中，也可较佳地满足下列条件：1.60<Np<1.95。其中，也可较佳地满足下列条件：1.70<Np<1.90。

第一光轴与第二光轴之间的夹角为θa，其可较佳地满足下列条件：40.0[度]<θa<76.0[度]。借此，可调整第一光轴与第二光轴的夹角，避免因夹角过小造成第二反射面无法产生全反射，也避免因夹角过大而使折叠光学系统的体积增加。其中，也可较佳地满足下列条件：46.0[度]<θa<72.0[度]。请参照图27，绘示有依照本揭示第一实施例的参数θa的示意图。

第二透镜入光表面的曲率半径为R3，第二透镜出光表面的曲率半径为R4，其可较佳地满足下列条件：-0.05<(R3-R4)/(R3+R4)<3.00。借此，可调整第二透镜的面形与屈折力，有助于调整光路以提升影像品质。其中，也可较佳地满足下列条件：0.01<(R3-R4)/(R3+R4)<2.50。

折叠光学系统的焦距为f，从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面的光路平行于第一光轴的最大位移量为Lz，其可较佳地满足下列条件：1.50<f/Lz<3.50。借此，可调整折叠光学系统的焦距与折叠光学系统在第一光轴方向的长度的比例，有助于压缩折叠光学系统的厚度。其中，也可较佳地满足下列条件：1.65<f/Lz<3.00。

折叠光学系统的焦距为f，多片透镜当中位于第一光轴上的透镜的合成焦距为fG1，其可较佳地满足下列条件：0.50<f/fG1<2.00。借此，可调整位于第一光轴上透镜的屈折力，可有助于缩减光路折叠组件在第一光轴方向的厚度。其中，也可较佳地满足下列条件：0.75<f/fG1<1.60。其中，也可较佳地满足下列条件：1.00≤f/fG1<1.50。

第一透镜入光表面至第一反射面沿第一光轴所经过的距离为LOA1，第一反射面至第二反射面沿第二光轴所经过的距离为LOA2，第二反射面至第三反射面沿第三光轴所经过的距离为LOA3，第三反射面至成像面沿第四光轴所经过的距离为LOA4，其可较佳地满足下列条件：0.55<(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4)<1.00。借此，可调整光线在各光轴上行进距离的比例，有助于在压缩折叠光学系统厚度的同时，维持长焦距来提供足够的放大倍率。其中，也可较佳地满足下列条件：0.58<(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4)<0.98。其中，也可较佳地满足下列条件：0.60<(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4)<0.95。请参照图27，绘示有依照本揭示第一实施例的参数LOA1、LOA2、LOA3和LOA4的示意图。

第一透镜的焦距为f1，第一透镜于第一光轴上的厚度为CT1，其可较佳地满足下列条件：2.50<f1/CT1<15.00。借此，可调整第一透镜焦距与厚度的比例，有助于使第一透镜提供折叠光学系统足够的汇聚能力。其中，也可较佳地满足下列条件：2.80<f1/CT1<13.00。其中，也可较佳地满足下列条件：3.00<f1/CT1<10.00。

折叠光学系统的光圈值(F-number)为Fno，其可较佳地满足下列条件：2.00<Fno<4.00。借此，可在照度与景深间取得平衡，加强进光量来提升影像品质，并避免影像周边产生暗角。其中，也可较佳地满足下列条件：2.10<Fno<3.60。

第一透镜入光表面的最大有效半径位置与第一光轴的垂直距离为Y11，折叠光学系统的最大成像高度为ImgH(可为电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半)，其可较佳地满足下列条件：0.40<Y11/ImgH<2.00。借此，可控制光束大小，有助于压缩折叠光学系统的开孔，美化电子装置外观，同时增加感光元件的光线吸收面积，以提升成像品质。其中，也可较佳地满足下列条件：0.50<Y11/ImgH<1.80。

当第二透镜位于第一光轴上时，第一透镜入光表面于第一光轴上的交点至第一透镜入光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴的位移量为SAG11，第二透镜出光表面于第一光轴上的交点至第二透镜出光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴的位移量为SAG22，第一透镜出光表面的最大有效半径位置与第二透镜入光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴的距离为ET12，其可较佳地满足下列条件：1.60<(SAG11+SAG22)/ET12<13.00。借此，可调整入光侧前两片透镜周边的面形与周边间隔的比例，可使透镜周边有足够的屈折力修正离轴像差，同时透镜的间隔距离不要太远，以压缩折叠光学系统在第一光轴上的长度并避免偏心误差。其中，也可较佳地满足下列条件：1.80<(SAG11+SAG22)/ET12<12.00。其中，也可较佳地满足下列条件：2.50<(SAG11+SAG22)/ET12<11.50。请参照图28，绘示有依照本揭示第一实施例的参数SAG11和SAG22的示意图。其中，SAG11与SAG22定义中的位移量顺着光路走向则数值为正，逆着光路走向则数值为负，如图28中的参数SAG11和SAG22在定义上皆为顺着光路的走向，故皆为正值。

上述本揭示所揭露的折叠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。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃，则可增加折叠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。若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置球面(SPH)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，则可借此获得较多的控制变数，用以消减像差、缩减透镜数目，并可有效降低本揭示折叠光学系统的总长。进一步地，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。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，若透镜表面为非球面，则表示该透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。此外，若无特别说明，则实施例中所述非球面的表面指该表面可为旋转对称(也谓：轴对称)，而实施例中所述自由曲面的表面则指该表面可为非旋转对称(也谓：非轴对称)。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物，产生光吸收或光干涉效果，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。此外，添加物也可配置于透镜表面上的镀膜，以提供上述功效。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，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。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，折叠光学系统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，特别是指凹面朝往入光侧方向的曲面。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，于成像光路上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、面形(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入光侧方向为凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，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。

本揭示所揭露的折叠光学系统中，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间，中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。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，有助于扩大折叠光学系统的视场角。

本揭示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揭示的光圈，可通过改变光圈值以调节影像品质，如景深或曝光速度等。

本揭示可适当设置一个或多个光学元件，借以限制光线通过折叠光学系统的形式，该光学元件可为滤光片、偏光片等(但不限于)，且该光学元件可为单片元件、复合组件或以薄膜等方式呈现(但不限于)，该光学元件可置于折叠光学系统的物端、像端或镜片之间，借以控制特定形式的光线通过，进而符合应用需求。

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2，其中图1绘示依照本揭示第一实施例的取像装置示意图，图2由左至右依序为第一实施例的球差以及像散曲线图。由图1可知，取像装置1包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、光路折叠组件(未另标号)、第三透镜E3、滤光元件(Filter)E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

光路沿第一光轴OA1经过第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1将光路由第一光轴OA1转折至第二光轴OA2，第二反射面RF2将光路由第二光轴OA2转折至第三光轴OA3，第三反射面RF3将光路由第三光轴OA3转折至第四光轴OA4，且光路沿第四光轴OA4经过第二穿透面TM2至成像面IMG上。

第一穿透面TM1、第二反射面RF2与第二穿透面TM2实质上为同一平面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含三片透镜(E1、E2、E3)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1与第二透镜E2位于第一光轴OA1上，而第三透镜E3位于第四光轴OA4上。

第一透镜E1具有正屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。

第二透镜E2具有负屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有负屈折力，且为玻璃材质，其入光表面于近光轴处为凹面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

三片透镜(E1、E2、E3)当中，第二透镜E2与第三透镜E3的折射率大于1.63。

滤光元件E6的材质为玻璃，其设置于第三透镜E3及成像面IMG之间，并不影响折叠光学系统的焦距。

上述各透镜的旋转对称的非球面的曲线方程式表示如下：

Z：非球面与透镜所在的光轴的交点至非球面上距离透镜所在的光轴为Y的点平行于透镜所在的光轴的位移；

Y：非球面曲线上的点与透镜所在的光轴的垂直距离；

R：曲率半径；

k：锥面系数；以及

Ai：第i阶非球面系数。

第一实施例的折叠光学系统中，折叠光学系统的焦距为f，折叠光学系统的光圈值为Fno，折叠光学系统中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝16.93毫米(mm)，Fno＝2.59，HFOV＝12.6度(deg.)。

第一透镜E1入光表面的曲率半径为R1，第一透镜E1出光表面的曲率半径为R2，其满足下列条件：R1/R2＝-0.28。

第二透镜E2入光表面的曲率半径为R3，第二透镜E2出光表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：(R3-R4)/(R3+R4)＝0.78。

第一透镜E1的焦距为f1，第二透镜E2的焦距为f2，其满足下列条件：f1＝9.91[毫米]；f2＝-26.00[毫米]；以及f2/f1＝-2.62。

折叠光学系统的焦距为f，多片透镜当中位于第一光轴OA1上的透镜的合成焦距为fG1，其满足下列条件：f/fG1＝1.16。在本实施例的多片透镜中，位于第一光轴OA1上的透镜为第一透镜E1与第二透镜E2，故fG1为第一透镜E1与第二透镜E2的合成焦距。

第一透镜E1的焦距为f1，第一透镜E1于第一光轴OA1上的厚度为CT1，其满足下列条件：f1/CT1＝5.51。

第一透镜E1入光表面至第三透镜E3出光表面沿第一光轴OA1、第二光轴OA2、第三光轴OA3与第四光轴OA4所经过的距离为TD，折叠光学系统的焦距为f，其满足下列条件：TD/f＝1.26。

第一透镜E1入光表面至成像面IMG沿第一光轴OA1、第二光轴OA2、第三光轴OA3与第四光轴OA4所经过的距离为TL，折叠光学系统的焦距为f，其满足下列条件：TL/f＝1.34。

折叠光学系统的焦距为f，从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面IMG的光路平行于第一光轴OA1的最大位移量为Lz，其满足下列条件：f/Lz＝2.14。在本实施例中，光路最先入光至折叠光学系统的表面为光阑S1，故Lz为从光阑S1行进至成像面IMG的光路平行于第一光轴OA1的最大位移量。

第一透镜E1入光表面于第一光轴OA1上的交点与成像面IMG于第四光轴OA4上的交点之间垂直于第一光轴OA1的距离为Ly，从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面IMG的光路平行于第一光轴OA1的最大位移量为Lz，其满足下列条件：Ly/Lz＝1.27。

从最先入光至折叠光学系统的表面行进至成像面IMG的光路平行于第一光轴OA1的最大位移量为Lz，其满足下列条件：Lz＝7.90[毫米]。

第一透镜E1入光表面至成像面IMG沿第一光轴OA1、第二光轴OA2、第三光轴OA3与第四光轴OA4所经过的距离为TL，第一透镜E1入光表面的最大有效半径位置与第一光轴OA1的垂直距离为Y11，其满足下列条件：TL/Y11＝6.52。

第二透镜E2入光表面的最大有效半径位置与第二透镜E2出光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴OA1的距离为ET2，第二透镜E2于第一光轴OA1上的厚度为CT2，其满足下列条件：ET2/CT2＝1.26。

第一透镜E1入光表面的最大有效半径位置与第一光轴OA1的垂直距离为Y11，折叠光学系统的最大成像高度为ImgH，其满足下列条件：Y11/ImgH＝0.91。

第一透镜E1入光表面于第一光轴OA1上的交点至第一透镜E1入光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴OA1的位移量为SAG11，第二透镜E2出光表面于第一光轴OA1上的交点至第二透镜E2出光表面的最大有效半径位置平行于第一光轴OA1的位移量为SAG22，第一透镜E1出光表面的最大有效半径位置与第二透镜E2入光表面的最大有效半径位置之间平行于第一光轴OA1的距离为ET12，其满足下列条件：(SAG11+SAG22)/ET12＝3.02。

第一透镜E1入光表面至第一反射面RF1沿第一光轴OA1所经过的距离为LOA1，第一反射面RF1至第二反射面RF2沿第二光轴OA2所经过的距离为LOA2，第二反射面RF2至第三反射面RF3沿第三光轴OA3所经过的距离为LOA3，第三反射面RF3至成像面IMG沿第四光轴OA4所经过的距离为LOA4，其满足下列条件：(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4)＝0.97。

棱镜PR1的折射率为Np，其满足下列条件：Np＝1.773。

第一光轴OA1与第二光轴OA2之间的夹角为θa，其满足下列条件：θa＝64.0[度]。

请配合参照下列表1A以及表1B。

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表1A为图1第一实施例详细的结构数据，其中曲率半径及厚度的单位为毫米(mm)，且表面0到16依序表示沿光路的走向由入光侧至出光侧的表面。表1B为第一实施例中的旋转对称的非球面数据，其中，k为旋转对称的非球面曲线方程式中的锥面系数，A4到A18则表示各表面第4到18阶旋转对称的非球面系数。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1A及表1B的定义相同，在此不加以赘述。

<第二实施例>

请参照图3至图4，其中图3绘示依照本揭示第二实施例的取像装置示意图，图4由左至右依序为第二实施例的球差以及像散曲线图。由图3可知，取像装置2包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光圈ST、光路折叠组件(未另标号)、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

第一穿透面TM1、第二反射面RF2与第二穿透面TM2实质上为同一平面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含三片透镜(E1、E2、E3)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1、二透镜E2与第三透镜E3皆位于第一光轴OA1上。

第一透镜E1具有正屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有正屈折力，且为玻璃材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为球面。

三片透镜(E1、E2、E3)当中，第三透镜E3的折射率大于1.63。

滤光元件E6的材质为玻璃，其设置于棱镜PR1及成像面IMG之间，并不影响折叠光学系统的焦距。

请配合参照下列表2A以及表2B。

第二实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表2C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第三实施例>

请参照图5至图6，其中图5绘示依照本揭示第三实施例的取像装置示意图，图6由左至右依序为第三实施例的球差以及像散曲线图。由图5可知，取像装置3包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光圈ST、光路折叠组件(未另标号)、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1以及棱镜PR2，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2以及第一对应面OP1；棱镜PR2为玻璃材质，棱镜PR2沿光路的走向依序具有第二对应面OP2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

光路沿第一光轴OA1经过第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1将光路由第一光轴OA1转折至第二光轴OA2，第二反射面RF2将光路由第二光轴OA2转折至第三光轴OA3，光路沿第三光轴OA3经过第一对应面OP1与第二对应面OP2至第三反射面RF3上，第三反射面RF3将光路由第三光轴OA3转折至第四光轴OA4，且光路沿第四光轴OA4经过第二穿透面TM2至成像面IMG上。

第一穿透面TM1与第二反射面RF2实质上为同一平面。第一对应面OP1为面对第二对应面OP2的球面凸面。第二对应面OP2为面对第一对应面OP1的球面凹面。第二穿透面TM2为面对成像面IMG的球面凹面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1和第二反射面RF2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含三片透镜(E1、E2、E3)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1、第二透镜E2与第三透镜E3皆位于第一光轴OA1上。

第一透镜E1具有正屈折力，且为玻璃材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为球面。

第三透镜E3具有正屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。

三片透镜(E1、E2、E3)当中，第一透镜E1的折射率大于1.63。

滤光元件E6的材质为玻璃，其设置于棱镜PR2及成像面IMG之间，并不影响折叠光学系统的焦距。

请配合参照下列表3A以及表3B。

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第三实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表3C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第四实施例>

请参照图7至图8，其中图7绘示依照本揭示第四实施例的取像装置示意图，图8由左至右依序为第四实施例的球差以及像散曲线图。由图7可知，取像装置4包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光圈ST、光路折叠组件(未另标号)、第四透镜E4、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

第一穿透面TM1、第二反射面RF2与第二穿透面TM2实质上为同一平面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含四片透镜(E1、E2、E3、E4)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1、第二透镜E2与第三透镜E3位于第一光轴OA1上，而第四透镜E4位于第四光轴OA4上。

第二透镜E2具有负屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凹面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有负屈折力，且为玻璃材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

四片透镜(E1、E2、E3、E4)当中，第四透镜E4的折射率大于1.63。

滤光元件E6的材质为玻璃，其设置于第四透镜E4及成像面IMG之间，并不影响折叠光学系统的焦距。

请配合参照下列表4A以及表4B。

/>

第四实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表4C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第五实施例>

请参照图9至图10，其中图9绘示依照本揭示第五实施例的取像装置示意图，图10由左至右依序为第五实施例的球差以及像散曲线图。由图9可知，取像装置5包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光路折叠组件(未另标号)、第四透镜E4、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为塑胶材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

第三透镜E3具有负屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凹面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有负屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

请配合参照下列表5A以及表5B。

/>

第五实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表5C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第六实施例>

请参照图11至图12，其中图11绘示依照本揭示第六实施例的取像装置示意图，图12由左至右依序为第六实施例的球差以及像散曲线图。由图11可知，取像装置6包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光路折叠组件(未另标号)、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为塑胶材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

第一穿透面TM1、第二反射面RF2与第二穿透面TM2实质上为同一平面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1、第二透镜E2与第三透镜E3位于第一光轴OA1上，而第四透镜E4与第五透镜E5位于第四光轴OA4上。

第三透镜E3具有正屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有负屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凹面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

第五透镜E5具有正屈折力，且为塑胶材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5)当中，第四透镜E4的折射率大于1.63。

滤光元件E6的材质为玻璃，其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间，并不影响折叠光学系统的焦距。

请配合参照下列表6A以及表6B。

/>

第六实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表6C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第七实施例>

请参照图13至图14，其中图13绘示依照本揭示第七实施例的取像装置示意图，图14由左至右依序为第七实施例的球差以及像散曲线图。由图13可知，取像装置7包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含第一透镜E1、光圈ST、第二透镜E2、第三透镜E3、光路折叠组件(未另标号)、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

第一穿透面TM1、第二反射面RF2与第二穿透面TM2实质上为同一平面。第一光轴OA1与第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在的平面的法线方向实质上平行。第一光轴OA1与成像面IMG的法线方向也实质上平行。其中，电子感光元件IS设置于成像面IMG上。折叠光学系统包含三片透镜(E1、E2、E3)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。并且，第一透镜E1、第二透镜E2与第三透镜E3皆位于第一光轴OA1上。

第三透镜E3具有正屈折力，且为玻璃材质，其入光表面于近光轴处为凸面，其出光表面于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。

请配合参照下列表7A以及表7B。

第七实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，表7C所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第八实施例>

请参照图15至图16，其中图15绘示依照本揭示第八实施例的取像装置示意图，图16由左至右依序为第八实施例的球差以及像散曲线图。由图15可知，取像装置8包含折叠光学系统(未另标号)与电子感光元件IS。折叠光学系统沿光路的走向由入光侧至出光侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、光路折叠组件(未另标号)、第三透镜E3、滤光元件E6与成像面IMG。其中，所述光路折叠组件包含棱镜PR1，棱镜PR1为玻璃材质，棱镜PR1沿光路的走向依序具有第一穿透面TM1、第一反射面RF1、第二反射面RF2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。

请配合参照下列表8A以及表8B。

第八实施例中，旋转对称的非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。

此外，光路折叠组件的第一反射面RF1与第三反射面RF3为非旋转对称的自由曲面(Q2D)，其中自由曲面的曲线方程式表示如下：

透镜单元圆锥基面上的座标原点沿曲面法线方向的总位移量，其中座标原点可在Y-Z平面上从该圆锥基面的顶点偏移。

在离轴座标中，曲面上任一点的圆柱座标。

在离轴座标中，曲面上任一点的笛卡尔座标。对于给定的/>

在离轴座标中，相对于正规化半径从非球面中心偏移所增加的径向距离，为一变量。并且，

r_norm：正规化半径。

的偏移量。

透镜单元圆锥基面上的座标原点沿曲面法线方向的位移量。

k₁＝1+k·sin²ω。

ω：在有定义座标原点的曲面上的离轴点，该处曲面法线与圆锥曲线的轴所夹的离轴角度。

R：曲率半径。

k：锥面系数。

圆锥基面上的座标原点沿曲面法线方向所增加的位移量偏差。

请配合参照下列表8C以及表8D，分别表示自由曲面的第一反射面RF1与自由曲面的第三反射面RF3。

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此外，表8E所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

<第九实施例>

请参照图17，绘示依照本揭示第九实施例的一种取像装置的立体示意图。在本实施例中，取像装置100为一相机模块。取像装置100包含成像镜头101、驱动装置102、电子感光元件103以及影像稳定模块104。成像镜头101包含上述第一实施例的折叠光学系统、用于承载折叠光学系统的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member，未另标号)，成像镜头101也可改为配置上述其他实施例的折叠光学系统，本揭示并不以此为限。取像装置100利用成像镜头101聚光产生影像，并配合驱动装置102进行影像对焦，最后成像于电子感光元件103并且能作为影像数据输出。

驱动装置102可具有自动对焦(Auto-Focus)功能，其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor，VCM)、微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)、压电系统(Piezoelectric)以及记忆合金(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置102可让成像镜头101取得较佳的成像位置，可提供被摄物于不同物距的状态下，皆能拍摄清晰影像。此外，取像装置100搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件103(如CMOS、CCD)设置于折叠光学系统的成像面，可真实呈现折叠光学系统的良好成像品质。

影像稳定模块104例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置102可搭配影像稳定模块104而共同作为一光学防手抖装置(Optical ImageStabilization，OIS)，通过调整折叠光学系统中各个透镜或光路折叠组件不同轴向的变化，以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像，或利用影像软件中的影像补偿技术，来提供电子防手抖功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质；较佳地，当光路折叠组件包含两个以上的棱镜时，影像稳定模块104可用于控制具有第三反射面的棱镜的位置，以达成影像的最佳化。

<第十实施例>

请参照图18至图20，其中图18绘示依照本揭示第十实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图，图19绘示图18的电子装置的另一侧的立体示意图，且图20绘示图18的电子装置的侧面剖切示意图。

在本实施例中，电子装置200为一智能手机。电子装置200包含第九实施例的取像装置100、取像装置100a、取像装置100b、取像装置100c以及显示模块201。如图18所示，取像装置100、取像装置100a及取像装置100b皆配置于电子装置200的同一侧且皆为单焦点。如图19所示，取像装置100c及显示模块201皆配置于电子装置200的另一侧，取像装置100c可作为前置镜头以提供自拍功能，但本揭示并不以此为限。在图20中，示意性地绘示出具有光路折叠组件配置的取像装置100，其中光路折叠组件包含棱镜PR1。光路折叠组件作为转折光路的元件，可提供折叠光学系统较高弹性的空间配置，使电子装置200的轻薄化不受制于折叠光学系统的光学总长度。并且，取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c皆可包含本揭示的折叠光学系统且皆可具有与取像装置100类似的结构配置。详细来说，取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块，并且各可包含光路折叠组件来作为转折光路的元件。其中，取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c的成像镜头各可包含例如为本揭示的折叠光学系统的一光学镜组、用于承载光学镜组的一镜筒以及一支持装置。

取像装置100为一望远取像装置，取像装置100a为一广角取像装置，取像装置100b为一超广角取像装置，且取像装置100c为一广角取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100a与取像装置100b具有相异的视角，使电子装置200可提供不同的放大倍率，以达到光学变焦的拍摄效果。此外，取像装置100、取像装置100a、取像装置100b或取像装置100c中可对镜筒或折叠光学系统的透镜做切割，以加强缩小单轴大小的特色，有利于减少整体体积且进一步让模块微型化更容易实施。上述电子装置200以包含多个取像装置100、100a、100b、100c为例，但取像装置的数量与配置并非用以限制本揭示。

<第十一实施例>

请参照图21至图23，其中图21绘示依照本揭示第十一实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图，图22绘示图21的电子装置的另一侧的立体示意图，且图23绘示图21的电子装置的系统方块图。

在本实施例中，电子装置300为一智能手机。电子装置300包含第九实施例的取像装置100、取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g、取像装置100h、闪光灯模块301、对焦辅助模块302、影像信号处理器303(Image Signal Processor)、显示模块304以及影像软件处理器305。取像装置100、取像装置100d及取像装置100e皆配置于电子装置300的同一侧。对焦辅助模块302可采用激光测距或飞时测距(Time of Flight，ToF)模块，但本揭示并不以此为限。取像装置100f、取像装置100g、取像装置100h及显示模块304皆配置于电子装置300的另一侧，并且显示模块304可为使用者界面，以使取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h可作为前置镜头以提供自拍功能，但本揭示并不以此为限。并且，取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h皆可包含本揭示的折叠光学系统且皆可具有与取像装置100类似的结构配置。详细来说，取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块，并且各可包含光路折叠组件来作为转折光路的元件。其中，取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h的成像镜头各可包含例如为本揭示的折叠光学系统的一光学镜组、用于承载光学镜组的一镜筒以及一支持装置。

取像装置100为具有光路折叠组件配置的一望远取像装置，取像装置100d为一广角取像装置，取像装置100e为一超广角取像装置，取像装置100f为一广角取像装置，取像装置100g为一超广角取像装置，且取像装置100h为一飞时测距取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100d与取像装置100e具有相异的视角，使电子装置300可提供不同的放大倍率，以达到光学变焦的拍摄效果。另外，取像装置100h可取得影像的深度信息。上述电子装置300以包含多个取像装置100、100d、100e、100f、100g、100h为例，但取像装置的数量与配置并非用以限制本揭示。

当使用者拍摄被摄物306时，电子装置300利用取像装置100、取像装置100d或取像装置100e聚光取像，启动闪光灯模块301进行补光，并使用对焦辅助模块302提供的被摄物306的物距信息进行快速对焦，再加上影像信号处理器303进行影像最佳化处理，来进一步提升折叠光学系统所产生的影像品质。对焦辅助模块302可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。此外，电子装置300也可利用取像装置100f、取像装置100g或取像装置100h进行拍摄。显示模块304可采用触控屏幕，配合影像软件处理器305的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理(或可利用实体拍摄按钮进行拍摄)。通过影像软件处理器305处理后的影像可显示于显示模块304。

<第十二实施例>

请参照图24，绘示依照本揭示第十二实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

在本实施例中，电子装置400为一智能手机。电子装置400包含第九实施例的取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q、取像装置100r、闪光灯模块401、对焦辅助模块、影像信号处理器、显示模块以及影像软件处理器(未绘示)。取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q与取像装置100r皆配置于电子装置400的同一侧，而显示模块则配置于电子装置400的另一侧。并且，取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q与取像装置100r皆可包含本揭示的折叠光学系统且皆可具有与取像装置100类似的结构配置，在此不再加以赘述。

取像装置100为具有光路折叠组件配置的一望远取像装置，取像装置100i为具有光路折叠组件配置的一望远取像装置，取像装置100j为一广角取像装置，取像装置100k为一广角取像装置，取像装置100m为一超广角取像装置，取像装置100n为一超广角取像装置，取像装置100p为一望远取像装置，取像装置100q为一望远取像装置，且取像装置100r为一飞时测距取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p与取像装置100q具有相异的视角，使电子装置400可提供不同的放大倍率，以达到光学变焦的拍摄效果。其中，取像装置100光路折叠组件配置可参照前述图20，在此不再加以赘述。另外，取像装置100r可取得影像的深度信息。上述电子装置400以包含多个取像装置100、100i、100j、100k、100m、100n、100p、100q、100r为例，但取像装置的数量与配置并非用以限制本揭示。当使用者拍摄被摄物时，电子装置400利用取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q或取像装置100r聚光取像，启动闪光灯模块401进行补光，并且以类似于前述实施例的方式进行后续处理，在此不再加以赘述。

本揭示的取像装置并不以应用于智能手机为限。取像装置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，取像装置可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本揭示的实际运用例子，并非限制本揭示的取像装置的运用范围。

虽然本揭示以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本揭示，任何本领域技术人员，在不脱离本揭示的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本揭示的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种折叠光学系统，其特征在于，包含：

一光路折叠组件，沿一光路的走向依序具有一第一穿透面、一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第二穿透面，其中所述第一穿透面与所述第二反射面实质上为同一界面；所述光路沿一第一光轴经过所述第一穿透面至所述第一反射面上，所述第一反射面将所述光路由所述第一光轴转折至一第二光轴，所述第二反射面将所述光路由所述第二光轴转折至一第三光轴，所述第三反射面将所述光路由所述第三光轴转折至一第四光轴，且所述光路沿所述第四光轴经过所述第二穿透面至一成像面上；以及

多片透镜，各自沿所述光路的走向依序具有入光表面以及出光表面，其中所述透镜至少包含一第一透镜，所述第一透镜位于所述第一光轴上，所述第一透镜具有正屈折力，且所述第一透镜入光表面于近光轴处为凸面。

2.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一光轴与所述成像面的法线方向实质上平行，且各个所述透镜位于所述第一光轴或所述第四光轴上。

3.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面的曲率半径为R1，所述第一透镜出光表面的曲率半径为R2，其满足下列条件：

-1.50<R1/R2<0.90。

4.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述透镜沿所述光路的走向依序包含所述第一透镜以及一第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜位于所述第一光轴上，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：

-5.00<f2/f1<-0.03。

5.根据权利要求4所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第二透镜入光表面的最大有效半径位置与所述第二透镜出光表面的最大有效半径位置之间平行于所述第一光轴的距离为ET2，所述第二透镜于所述第一光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：

0.95<ET2/CT2<3.50。

6.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面至所述成像面沿所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴与所述第四光轴所经过的距离为TL，所述第一透镜入光表面的最大有效半径位置与所述第一光轴的垂直距离为Y11，其满足下列条件：

3.80<TL/Y11<15.00。

7.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述折叠光学系统中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：

2.00度<HFOV<18.00度。

8.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述透镜还包含最靠近所述成像面的一最后透镜，所述第一透镜入光表面至所述最后透镜出光表面沿所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴与所述第四光轴当中的至少一者所经过的距离为TD，所述折叠光学系统的焦距为f，其满足下列条件：

0.60<TD/f<1.80。

9.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面于所述第一光轴上的交点与所述成像面于所述第四光轴上的交点之间垂直于所述第一光轴的距离为Ly，从最先入光至所述折叠光学系统的一表面行进至所述成像面的所述光路平行于所述第一光轴的最大位移量为Lz，其满足下列条件：

0.60<Ly/Lz<1.50。

10.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，从最先入光至所述折叠光学系统的一表面行进至所述成像面的所述光路平行于所述第一光轴的最大位移量为Lz，其满足下列条件：

5.00毫米<Lz<11.00毫米。

11.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述光路折叠组件至少包含一棱镜，所述棱镜具有所述第二反射面，所述棱镜的折射率为Np，其满足下列条件：

1.53<Np<1.95。

12.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一光轴与所述第二光轴之间的夹角为θa，其满足下列条件：

40.0度<θa<76.0度。

13.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于，所述光路折叠组件至少包含一棱镜，所述第一穿透面、所述第二反射面与所述第二穿透面实质上为同一平面，且所述平面的法线方向实质上平行于所述第一光轴。

14.一种取像装置，其特征在于，包含：

根据权利要求1所述的折叠光学系统；以及

一电子感光元件，设置于所述折叠光学系统的所述成像面上。

15.一种电子装置，其特征在于，包含：

根据权利要求14所述的取像装置。

16.一种折叠光学系统，其特征在于，包含：

一光路折叠组件，沿一光路的走向依序具有一第一穿透面、一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第二穿透面，其中所述第一穿透面与所述第二反射面实质上为同一界面；所述光路沿一第一光轴经过所述第一穿透面至所述第一反射面上，所述第一反射面将所述光路由所述第一光轴转折至一第二光轴，所述第二反射面将所述光路由所述第二光轴转折至一第三光轴，所述第三反射面将所述光路由所述第三光轴转折至一第四光轴，所述光路沿所述第四光轴经过所述第二穿透面至一成像面上，且所述第一光轴与所述成像面的法线方向实质上平行；以及

多片透镜，各自沿所述光路的走向依序具有入光表面以及出光表面，其中所述透镜沿所述光路的走向依序至少包含一第一透镜以及一第二透镜，所述第一透镜与所述第二透镜位于所述第一光轴上，所述第一透镜具有正屈折力，且所述第二透镜具有负屈折力；

其中，所述光路折叠组件位于所述透镜之间，或者所述光路折叠组件在所述光路的走向上位于所述透镜与所述成像面之间；

其中，各个所述透镜位于所述第一光轴或所述第四光轴上；

其中，所述第一透镜入光表面至所述成像面沿所述第一光轴、所述第二光轴、所述第三光轴与所述第四光轴所经过的距离为TL，所述折叠光学系统的焦距为f，其满足下列条件：

0.90<TL/f<2.00。

17.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第二透镜出光表面于近光轴处为凹面，所述第二透镜入光表面的曲率半径为R3，所述第二透镜出光表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：

-0.05<(R3-R4)/(R3+R4)<3.00。

18.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述折叠光学系统的焦距为f，从最先入光至所述折叠光学系统的一表面行进至所述成像面的所述光路平行于所述第一光轴的最大位移量为Lz，其满足下列条件：

1.50<f/Lz<3.50。

19.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述折叠光学系统的焦距为f，所述透镜当中位于所述第一光轴上的透镜的合成焦距为fG1，其满足下列条件：

0.50<f/fG1<2.00。

20.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面至所述第一反射面沿所述第一光轴所经过的距离为LOA1，所述第一反射面至所述第二反射面沿所述第二光轴所经过的距离为LOA2，所述第二反射面至所述第三反射面沿所述第三光轴所经过的距离为LOA3，所述第三反射面至所述成像面沿所述第四光轴所经过的距离为LOA4，其满足下列条件：

0.55<(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4)<1.00。

21.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第一透镜于所述第一光轴上的厚度为CT1，其满足下列条件：

2.50<f1/CT1<15.00。

22.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述折叠光学系统的光圈值为Fno，其满足下列条件：

2.00<Fno<4.00。

23.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面的最大有效半径位置与所述第一光轴的垂直距离为Y11，所述折叠光学系统的最大成像高度为ImgH，其满足下列条件：

0.40<Y11/ImgH<2.00。

24.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述第一透镜入光表面于所述第一光轴上的交点至所述第一透镜入光表面的最大有效半径位置平行于所述第一光轴的位移量为SAG11，所述第二透镜出光表面于所述第一光轴上的交点至所述第二透镜出光表面的最大有效半径位置平行于所述第一光轴的位移量为SAG22，所述第一透镜出光表面的最大有效半径位置与所述第二透镜入光表面的最大有效半径位置之间平行于所述第一光轴的距离为ET12，其满足下列条件：

1.60<(SAG11+SAG22)/ET12<13.00。

25.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述透镜中至少一片透镜为塑胶材质且其入光表面与其出光表面皆为非球面。

26.根据权利要求16所述的折叠光学系统，其特征在于，所述透镜中至少一片透镜的折射率大于1.63。