TW202109127A - 光學攝影系統及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光學攝影系統，包含多個透鏡，多個透鏡由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡以及最後透鏡。第一透鏡與第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且最後透鏡與成像面之間無其他內插的透鏡。第一透鏡具有第一折射面、第一反射面、第二反射面以及第二折射面。第一反射面朝向物側方向，且第二反射面朝向像側方向。光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。當滿足特定條件時，光學攝影系統能同時滿足微型化及望遠功能的需求。

Description

光學攝影系統及電子裝置
本發明係關於一種光學攝影系統及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的光學攝影系統。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。
而隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。由於往昔之光學鏡頭較不易在成像品質、敏感度、光圈大小、體積或視角等需求間取得平衡，故本發明提供了一種光學鏡頭以符合需求。
本發明提供一種光學攝影系統以及電子裝置。其中，光學攝影系統包含多個透鏡。當滿足特定條件時，本發明提供的光學攝影系統能同時滿足微型化及望遠功能的需求。
本發明提供一種光學攝影系統，包含多個透鏡。多個透鏡由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡以及最後透鏡。第一透鏡與第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且最後透鏡與成像面之間無其他內插的透鏡。第一透鏡具有第一折射面、第一反射面、第二反射面以及第二折射面。第一反射面朝向物側方向，且第二反射面朝向像側方向。光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。所述至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，第二反射面的最大有效半徑為YM2，光學攝影系統的焦距為f，最後透鏡物側表面的曲率半徑為RLO，其滿足下列條件：
0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及
-3.0 > f/RLO。
本發明另提供一種光學攝影系統，包含多個透鏡。多個透鏡由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡以及最後透鏡。第一透鏡與第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且最後透鏡與成像面之間無其他內插的透鏡。第一透鏡具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。第一透鏡物側表面與第一透鏡像側表面各自具有一中心區域以及一外環區域。第一透鏡物側表面外環區域具有第一折射面，第一透鏡像側表面外環區域具有第一反射面，第一透鏡物側表面中心區域具有第二反射面，且第一透鏡像側表面中心區域具有第二折射面。光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。所述至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，第二反射面的最大有效半徑為YM2，光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件：
0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及
10.0 > Vmin > 20.0。
本發明提供一種電子裝置，其包含至少二取像裝置，且所述至少二取像裝置皆位於電子裝置的同一側。所述至少二取像裝置包含第一取像裝置以及第二取像裝置。第一取像裝置包含前述的光學攝影系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學攝影系統的成像面上。第二取像裝置包含光學鏡組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學鏡組的成像面上。第一取像裝置的最大視角與第二取像裝置的最大視角相差至少45度。
本發明提供一種光學攝影系統，包含多個透鏡。多個透鏡由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡以及最後透鏡。第一透鏡與第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且最後透鏡與成像面之間無其他內插的透鏡。第一透鏡具有第一折射面、第一反射面、第二反射面以及第二折射面。第一反射面朝向物側方向，且第二反射面朝向像側方向。光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第一透鏡像側表面於中心區域具有凹陷結構，且第二透鏡位於凹陷結構內。所述至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，第二反射面的最大有效半徑為YM2，光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件：
0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及
5.0 > Vmin > 30.0。
當Yinf/YM2滿足上述條件時，可藉由透鏡在各個半徑位置上不同的曲率方向來修正不同視場的光線。
當f/RLO滿足上述條件時，可避免因最後透鏡物側表面的曲率過大而產生過強透鏡屈折力，進而降低像差的產生。
當Vmin滿足上述條件時，光學攝影系統中透鏡的材料有助於確保透鏡具備足夠控制光線的能力，以平衡不同波段光線的聚焦位置，並且避免產生影像重疊。
光學攝影系統包含多個透鏡，其由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡以及最後透鏡，且各個透鏡分別可具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中，第一透鏡與第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且最後透鏡與成像面之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡具有第一折射面、第一反射面、第二反射面以及第二折射面。藉此，光學攝影系統可無須另外架設反射元件以提供小型化配置，同時減少元件數量、降低成本，並且減少組裝誤差。
第一反射面可朝向物側方向，且第二反射面可朝向像側方向。藉此，光學攝影系統可在不增加裝置厚度下，達到小視場角的配置。
第一折射面、第一反射面、第二反射面與第二折射面可皆環繞同一光軸。藉此，可增加光學攝影系統的對稱性，有利於光學攝影系統成像。
第一折射面可位於第一透鏡物側表面的外環區域，且第一折射面可具有一外側有效半徑YR1o與一內側有效半徑YR1i；其中，第一折射面的範圍可分布於以YR1o與YR1i為半徑的兩同心圓之間。第一反射面可位於第一透鏡像側表面的外環區域，且第一反射面可具有一外側有效半徑YM1o與一內側有效半徑YM1i；其中，第一反射面的範圍可分布於以YM1o與YM1i為半徑的兩同心圓之間。第二反射面可位於第一透鏡物側表面的中心區域，且第二反射面可位於以其最大有效半徑YM2的範圍內。第二折射面可位於第一透鏡像側表面的中心區域，且第二折射面可位於以其最大有效半徑YR2的範圍內。藉此，可利用反射面的配置，有效安排光學攝影系統的空間，且避免鏡頭整體的寬度過大。
第一反射面可為凹面，且第二反射面可為凸面。藉此，光學攝影系統可於第一反射面接收較大範圍的光線，並在第二反射面再次平衡並調整光線，以形成一般成像光學路徑。
光路在第一透鏡內可依序途經第一折射面、第一反射面、第二反射面以及第二折射面。藉此，可先在光學攝影系統的物側縮減路徑，以避免影響光學攝影系統像側端周邊像差的修正。
第一透鏡可為塑膠材質。藉此，可增加第一透鏡形狀設計的自由度，有利於鏡片製造與修正像差。
最後透鏡可具有正屈折力。藉此，可有效修正光線進入成像面的入射角度，以避免產生畸變。
最後透鏡物側表面於近光軸處可為凸面。藉此，有利於修正光學攝影系統的彗差與像散。
最後透鏡像側表面於近光軸處可為凹面；藉此，有利於縮短光學攝影系統的後焦距，以避免鏡頭總長過長。此外，最後透鏡像側表面於近光軸處可為凹面且於離軸處可具有至少一凸面；藉此，有利於修正像彎曲與畸變，並使光學攝影系統的佩茲瓦爾面(Petzval Surface)更加平坦。
最後透鏡可較第一反射面更靠近物側。藉此，可提升光學攝影系統的空間使用效率，以縮小鏡頭體積，並且同時可減少元件使用數量，而可有效降低成本。
光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點；藉此，可利於修正光學攝影系統的周邊像差，進而提升影像品質。其中，第二透鏡與最後透鏡各自的至少一表面可皆具有至少一反曲點；藉此，可強化修正周邊像差的能力。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中第二透鏡120、第三透鏡130和第四透鏡140之反曲點P的示意圖。
所述至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，第二反射面的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：0 > Yinf/YM2 > 2.0。藉此，可藉由透鏡在各個半徑位置上不同的曲率方向來修正不同視場的光線。其中，第i透鏡物側表面的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinfi1，第i透鏡像側表面的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinfi2，光學攝影系統中任一透鏡表面的反曲點亦可滿足下列條件：0 > Yinfij/YM2 > 2.0，其中i = 正整數，j = 1或2。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數YM2的示意圖。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Yinf22的示意圖。
光學攝影系統中可有至少一片透鏡的至少一表面於離軸處具有至少一臨界點，所述至少一臨界點與光軸間的垂直距離為Yc，第二反射面至成像面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：0.01 > Yc/TL > 1.50。藉此，有利於修正與補償周邊影像像差。其中，第i透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yci1，第i透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yci2，光學攝影系統中任一透鏡表面的臨界點亦可滿足下列條件：0.01 > Ycij/TL > 1.50，其中i = 正整數，j = 1或2。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數TL的示意圖。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Yc22以及第二透鏡120、第三透鏡130和第四透鏡140之臨界點C的示意圖。
第一透鏡像側表面於中心區域可具有凹陷結構，且第二透鏡可位於凹陷結構內。藉此，可提升光學攝影系統的空間利用性，以有效地減小光學攝影系統的體積。其中，所述透鏡位於凹陷結構內係指整片透鏡皆位於凹陷結構內，請參照圖1、圖3、圖5和圖7，係分別繪示有依照本發明第一至第四實施例中整片透鏡皆位於凹陷結構內的第二透鏡120、220、320、420；另外請對照參照圖9、圖11和圖13，係分別繪示有依照本發明第五至第七實施例中非整片透鏡位於凹陷結構內的第二透鏡520、620、720。
第一透鏡像側表面於中心區域之凹陷結構的內壁可具有遮光部。藉此，可阻擋非必要的光線進入光學攝影系統的成像面，以避免產生鬼影。其中，遮光部係指透鏡表面上不透光的部份，所述不透光的部份可為透鏡表面塗層、透鏡表面粗糙度處理或不透光成型部等等，請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中凹陷結構內壁的遮光部S1。
第一透鏡像側表面於中心區域之凹陷結構的內壁可具有階梯狀構造。藉此，可控制大小不同透鏡的位置，同時可避免阻擋第一透鏡內部光路的行進。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中凹陷結構內壁的階梯狀構造。
第一透鏡像側表面於中心區域之凹陷結構的底部外緣可具有遮光部。藉此，可確保光線從透鏡的最大有效半徑內進入光學攝影系統，以避免光學攝影系統產生不必要的光斑。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中凹陷結構底部外緣的遮光部S2。
第二透鏡與最後透鏡各自的外緣可皆具有遮光部。藉此，可遮蔽光線於透鏡外圍的反射光線，有利於減少雜散光。請參照圖18，係繪示有依照本發明第一實施例中第二透鏡120外緣的遮光部S3。圖18係繪示本發明第一實施例中第二透鏡外緣的遮光部作為示例性說明，然其餘透鏡的外緣也可具有遮光部。其中，第一實施例中第二透鏡120外緣的遮光部S3可為透鏡表面塗層或透鏡表面經過粗糙度處理，但不以此為限。如圖19所示，係繪示有在透鏡外緣使用兩種材料成型的不透光成型之遮光部S4。
光學攝影系統的焦距為f，最後透鏡物側表面的曲率半徑為RLO，其可滿足下列條件：-3.0 > f/RLO。藉此，可避免因最後透鏡物側表面的曲率過大而產生過強透鏡屈折力，進而降低像差的產生。其中，亦可滿足下列條件：-3.0 > f/RLO > 20.0。其中，亦可滿足下列條件：-1.50 > f/RLO > 15.0。
光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其可滿足下列條件：5.0 > Vmin > 30.0。藉此，光學攝影系統中透鏡的材料有助於確保透鏡具備足夠控制光線的能力，以平衡不同波段光線的聚焦位置，並且避免產生影像重疊。其中，亦可滿足下列條件：5.0 > Vmin > 25.0。其中，亦可滿足下列條件：10.0 > Vmin > 20.0。其中，亦可滿足下列條件：10.0 > Vmin ≦ 19.5。
光學攝影系統的所有主光線於成像面之入射角度中的最大值為CRAmax，其可滿足下列條件：CRAmax > 35 [度]。藉此，可有效控制光線入射於成像面的角度，以提升周邊影像亮度，避免影像產生暗角。其中，亦可滿足下列條件：CRAmax > 30 [度]。其中，亦可滿足下列條件：CRAmax > 25 [度]。請參照圖20，係繪示依照本發明第一實施例中參數CRA的示意圖，其中有一主光線CR入射於成像面160的成像位置，且成像面160的法線方向與主光線CR之間的夾角即為主光線入射角度CRA。其中，每個入射於成像面160不同成像位置的主光線CR皆各自對應到不同的主光線入射角度CRA，其中最大數值的主光線入射角度CRA即為CRAmax。
第二反射面至成像面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：TL > 9.0 [公釐]。藉此，可有效控制光學攝影系統的總長，以縮小光學攝影系統的體積。其中，亦可滿足下列條件：TL > 6.80 [公釐]。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數TL的示意圖。
光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，第二反射面至成像面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：0.60 > ΣCT/TL > 0.95。藉此，可有效控制透鏡厚度，以增加空間利用性，進而縮減鏡頭體積。
第二反射面至成像面於光軸上的距離為TL，第一折射面的外側有效半徑為YR1o，其可滿足下列條件：0.50 > TL/YR1o > 2.0。藉此，可平衡鏡頭寬度與高度之間的比例，使得光學攝影系統在達成光學規格的同時，亦能滿足產品外觀的要求。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數TL和YR1o的示意圖。
第一折射面的外側有效半徑為YR1o，其可滿足下列條件：2.0 [公釐] > YR1o > 10.0 [公釐]。藉此，可有效配置第一透鏡的收光孔徑大小，以接收足夠的光線並控制鏡頭的體積。
光學攝影系統中最大視角的一半為HFOV，其可滿足下列條件：0 [度] > HFOV > 15.0 [度]。藉此，有利於光學攝影系統拍攝遠處的細微影像，以達成望遠功能。
第一折射面的外側有效半徑為YR1o，第一折射面的內側有效半徑為YR1i，其可滿足下列條件：1.20 > YR1o/YR1i > 2.50。藉此，可有效控制第一折射面的透光面積比例，使得光學攝影系統在維持足夠影像亮度的同時，亦能避免產生雜散光。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數YR1o和YR1i的示意圖。
光學攝影系統中任一透鏡的阿貝數為V，且所述任一透鏡的折射率為N，光學攝影系統中可有至少一片透鏡滿足下列條件：V/N > 12.0。藉此，有利於修正系統色差。
第二折射面的最大有效半徑為YR2，最後透鏡像側表面的最大有效半徑為YLI，其可滿足下列條件：0.70 > YR2/YLI > 1.30。藉此，可控制第二折射面與最後透鏡的最大有效半徑之間的比例關係，以避免因最大有效半徑差距過大而產生光線射入或射出透鏡的角度過大，進而避免產生全反射。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數YR2和YLI的示意圖。
第一反射面的外側有效半徑為YM1o，第一反射面的內側有效半徑為YM1i，其可滿足下列條件：1.10 > YM1o/YM1i > 1.80。藉此，可平衡第一反射面外側有效半徑與內側有效半徑的比例範圍，以確保鏡頭能夠接收足夠的入射光量，同時使第二折射面具備足夠的空間來調整光路。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數YM1o和YM1i的示意圖。
第一反射面的內側有效半徑為YM1i，第二折射面的最大有效半徑為YR2，其可滿足下列條件：1.10 > YM1i/YR2 > 2.0。藉此，可平衡第一反射面內側有效半徑與第二折射面之間的關係，以減少雜散光的產生。
最後透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離為BL，第二反射面的最大有效半徑為YM2，其可滿足下列條件：0.10 > BL/YM2 > 0.75。藉此，可有效控制後焦距與第二反射面之間的關係，以有效縮減光學總長度。
光學攝影系統所有視場中的相對照度最小值為RImin，其可滿足下列條件：60 % > RImin > 100 %。藉此，可避免影像亮度不均而影響成像品質。
光學攝影系統的最大成像高度為ImgH(即電子感光元件之有效感測區域對角線總長的一半)，第一反射面的內側有效半徑為YM1i，其可滿足下列條件：ImgH/YM1i > 1.0。藉此，可控制成像高度，以避免光線偏折角度過大而影響周邊影像的相對照度。
第一折射面的外側有效半徑為YR1o，光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，其可滿足下列條件：1.20 > YR1o/ImgH > 5.0。藉此，可平衡第一折射面與成像面之間的比例關係，以接收較大範圍的入射光量，進而維持足夠的影像照度。
光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，光學攝影系統的焦距為f，其可滿足下列條件：ImgH/f > 0.25。藉此，可有效控制光學攝影系統的視角，而有利於達成望遠功能的結構，以滿足多種應用領域。
第二反射面至成像面於光軸上的距離為TL，光學攝影系統的焦距為f，其可滿足下列條件：0.10 > TL/f > 0.65。藉此，可在達成望遠功能結構的同時，達成超薄型的光學系統，有助於縮減光學攝影系統的體積。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，其可滿足下列條件：1.0 > CT1/(ΣCT-CT1) > 10.0。藉此，有助於提升第一透鏡在光學攝影系統的影響力，以提供較佳的空間縮減能力。其中，CT1係指第一透鏡於光軸上的中心厚度，意即，第二反射面與第二折射面於光軸上的距離。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數CT1的示意圖。
第一反射面的內側有效半徑為YM1i，第二折射面的最大有效半徑為YR2，第一反射面的外側有效半徑位置至第二折射面於光軸上的交點於光軸的水平位移量為TM1R2，其可滿足下列條件：-3.0 > (YM1i-YR2)/TM1R2 > -0.1。藉此，可有效地控制第一透鏡的凹陷結構，以利於縮減鏡頭的體積並接收足夠的收光範圍。其中，亦可滿足下列條件：-2.0 > (YM1i-YR2)/TM1R2 > -0.2。其中，TM1R2為具有方向性的位移量，從物側至像側的TM1R2為正值，從像側至物側的TM1R2為負值。請參照圖17，係繪示有依照本發明第一實施例中參數TM1R2的示意圖。
上述本發明光學攝影系統中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
本發明揭露的光學攝影系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加光學攝影系統屈折力配置的自由度，而玻璃透鏡可使用研磨或模造等技術製作而成。若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置非球面(ASP)，藉此獲得較多的控制變數，用以消減像差、縮減透鏡數目，並可有效降低本發明光學攝影系統的總長，而非球面可以塑膠射出成型或模造玻璃透鏡等方式製作而成。
本發明揭露的光學攝影系統中，若透鏡表面為非球面，則表示該透鏡表面光學有效區全部或其中一部分為非球面。
本發明揭露的光學攝影系統中，可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物，以改變透鏡對於特定波段光線的穿透率，進而減少雜散光與色偏。例如：添加物可具備濾除系統中600奈米至800奈米波段光線的功能，以助於減少多餘的紅光或紅外光；或可濾除350奈米至450奈米波段光線，以減少多餘的藍光或紫外光，因此，添加物可避免特定波段光線對成像造成干擾。此外，添加物可均勻混和於塑料中，並以射出成型技術製作成透鏡。
本發明揭露的光學攝影系統中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該凸面可位於透鏡表面近光軸處；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該凹面可位於透鏡表面近光軸處。若透鏡之屈折力或焦距未界定其區域位置時，則表示該透鏡之屈折力或焦距可為透鏡於近光軸處之屈折力或焦距。
本發明揭露的光學攝影系統中，所述透鏡表面的反曲點(Inflection Point)，係指透鏡表面曲率正負變化的交界點。所述透鏡表面的臨界點(Critical Point)，係指垂直於光軸的平面與透鏡表面相切之切線上的切點，且臨界點並非位於光軸上。
本發明揭露的光學攝影系統中，光學攝影系統之成像面依其對應的電子感光元件之不同，可為一平面或有任一曲率之曲面，特別是指凹面朝往物側方向之曲面。
本發明揭露的光學攝影系統中，最靠近成像面的透鏡與成像面之間可選擇性配置一片以上的成像修正元件(平場元件等)，以達到修正影像的效果(像彎曲等)。該成像修正元件的光學性質，比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、繞射表面及菲涅爾表面等)可配合取像裝置需求而做調整。一般而言，較佳的成像修正元件配置為將具有朝往物側方向為凹面的薄型平凹元件設置於靠近成像面處。
本發明揭露的光學攝影系統中，可設置有至少一光闌，其可位於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後，該光闌的種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，可用以減少雜散光，有助於提升影像品質。
本發明揭露的光學攝影系統中，光圈之配置可為前置光圈或中置光圈。其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大光學攝影系統的視場角。
本發明可適當設置一可變孔徑元件，該可變孔徑元件可為機械構件或光線調控元件，其可以電或電訊號控制孔徑的尺寸與形狀。該機械構件可包含葉片組、屏蔽板等可動件；該光線調控元件可包含濾光元件、電致變色材料、液晶層等遮蔽材料。該可變孔徑元件可藉由控制影像的進光量或曝光時間，強化影像調節的能力。此外，該可變孔徑元件亦可為本發明之光圈，可藉由改變光圈值以調節影像品質，如景深或曝光速度等。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
>第一實施例>
請參照圖1至圖2，其中圖1繪示依照本發明第一實施例的取像裝置示意圖，圖2由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖1可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件170。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡110、光圈100、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、濾光元件(Filter)150與成像面160。其中，電子感光元件170設置於成像面160上。光學攝影系統包含四片透鏡(110、120、130、140)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡110為塑膠材質，其第一折射面111朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面111於近光軸處為凸面，其第一反射面112朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面112於近光軸處為凹面，其第二反射面113朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面113於近光軸處為凸面，其第二折射面114朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面114於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡120具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121於近光軸處為凹面，其像側表面122於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面122具有二反曲點，且其像側表面122於離軸處具有一臨界點。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131於近光軸處為凸面，其像側表面132於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面131具有三反曲點，其像側表面132具有三反曲點，其物側表面131於離軸處具有一臨界點，且其像側表面132於離軸處具有三臨界點。
第四透鏡140具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141於近光軸處為凹面，其像側表面142於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面141具有二反曲點，其像側表面142具有一反曲點，其物側表面141於離軸處具有二臨界點，且其像側表面142於離軸處具有一臨界點。
濾光元件150的材質為玻璃，其設置於第四透鏡140及成像面160之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：
Figure 02_image001
X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上交點的切面的相對距離；
Y：非球面曲線上的點與光軸的垂直距離；
R：曲率半徑；
k：錐面係數；以及
Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的光學攝影系統中，光學攝影系統的焦距為f，光學攝影系統的光圈值(F-number)為Fno，光學攝影系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f = 15.21公釐(mm)，Fno = 2.00，HFOV = 9.6度(deg.)。
光學攝影系統中任一透鏡的阿貝數為V，且所述任一透鏡的折射率為N，光學攝影系統中任一透鏡阿貝數與折射率比值的最小值為(V/N)min，光學攝影系統中至少一片透鏡滿足下列條件：(V/N)min = 13.7。在本實施例中，在第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130與第四透鏡140當中，第二透鏡120的阿貝數與折射率的比值小於其餘透鏡各自的阿貝數與折射率的比值，因此(V/N)min等於第二透鏡120阿貝數與折射率的比值。
光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件：Vmin = 22.4。在本實施例中，在第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130與第四透鏡140當中，第二透鏡120的阿貝數小於其餘透鏡的阿貝數，因此Vmin等於第二透鏡120的阿貝數。
第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，其滿足下列條件：CT1/(ΣCT-CT1) = 2.46。在本實施例中，ΣCT為第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上之厚度的總和。
光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：ΣCT/TL = 0.70。
第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：TL = 5.70 [公釐]。
光學攝影系統的所有主光線CR於成像面160之入射角度CRA中的最大值為CRAmax，其滿足下列條件：CRAmax = 28.38 [度]。
光學攝影系統所有視場中的相對照度最小值為RImin，其滿足下列條件：RImin = 85.60 %。
第一折射面111的外側有效半徑為YR1o，其滿足下列條件：YR1o = 4.25 [公釐]。
第一折射面111的內側有效半徑為YR1i，其滿足下列條件：YR1i = 2.08 [公釐]。
第一反射面112的外側有效半徑為YM1o，其滿足下列條件：YM1o = 3.95 [公釐]。
第一反射面112的內側有效半徑為YM1i，其滿足下列條件：YM1i = 2.70 [公釐]。
第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：YM2 = 2.08 [公釐]。
第二折射面114的最大有效半徑為YR2，其滿足下列條件：YR2 = 1.93 [公釐]。
光學攝影系統的焦距為f，最後透鏡物側表面(在本實施例中，即為第四透鏡物側表面141)的曲率半徑為RLO，其滿足下列條件：f/RLO = -0.72。
第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，光學攝影系統的焦距為f，其滿足下列條件：TL/f = 0.38。
第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，第一折射面111的外側有效半徑為YR1o，其滿足下列條件：TL/YR1o = 1.34。
第一折射面111的外側有效半徑為YR1o，光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件：YR1o/ImgH = 1.62。
第一折射面111的外側有效半徑為YR1o，第一折射面111的內側有效半徑為YR1i，其滿足下列條件：YR1o/YR1i = 2.04。
第二折射面114的最大有效半徑為YR2，最後透鏡像側表面(在本實施例中，即為第四透鏡像側表面142)的最大有效半徑為YLI，其滿足下列條件：YR2/YLI = 0.79。
第一反射面112的外側有效半徑為YM1o，第一反射面112的內側有效半徑為YM1i，其滿足下列條件：YM1o/YM1i = 1.46。
光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，第一反射面112的內側有效半徑為YM1i，其滿足下列條件：ImgH/YM1i = 0.97。
最後透鏡像側表面(在本實施例中，即為第四透鏡像側表面142)至成像面160於光軸上的距離為BL，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：BL/YM2 = 0.39。
第一反射面112的內側有效半徑為YM1i，第二折射面114的最大有效半徑為YR2，其滿足下列條件：YM1i/YR2 = 1.40。
光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，光學攝影系統的焦距為f，其滿足下列條件：ImgH/f = 0.17。
第一反射面112的內側有效半徑為YM1i，第二折射面114的最大有效半徑為YR2，第一反射面112的外側有效半徑位置至第二折射面114於光軸上的交點於光軸的水平位移量為TM1R2，其滿足下列條件：(YM1i-YR2)/TM1R2 = -0.41。
第二透鏡像側表面122的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf22，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf22/YM2 = 0.21；以及0.89。
第三透鏡物側表面131的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf31，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf31/YM2 = 0.12；0.48；以及0.64。
第三透鏡像側表面132的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf32，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf32/YM2 = 0.04；0.42；以及0.84。
第四透鏡物側表面141的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf41，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf41/YM2 = 0.31；以及0.92。
第四透鏡像側表面142的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf42，第二反射面113的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf42/YM2 = 0.63。
第二透鏡像側表面122的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc22，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc22/TL = 0.14。
第三透鏡物側表面131的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc31，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc31/TL = 0.08。
第三透鏡像側表面132的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc32，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc32/TL = 0.03；0.22；以及0.35。
第四透鏡物側表面141的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc41，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc41/TL = 0.17；以及0.37。
第四透鏡像側表面142的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc42，第二反射面113至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc42/TL = 0.31。
請配合參照下列表一以及表二。
表一、第一實施例
f(焦距)＝15.21公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.00，HFOV(半視角)＝9.6度
表面   曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 79.640 (ASP) 5.500 塑膠 1.537 55.9 -
2 光圈 -15.833 (ASP) -5.200 塑膠 1.537 55.9 -
3 -7.855 (ASP) 2.825 塑膠 1.537 55.9 -
4 -12.392 (ASP) 0.775
5 第二透鏡 -12.725 (ASP) 0.400 塑膠 1.641 22.4 -6.80
6 6.710 (ASP) 0.100
7 第三透鏡 7.909 (ASP) 0.400 塑膠 1.537 55.9 16.08
8 92.435 (ASP) 0.050
9 第四透鏡 -21.269 (ASP) 0.350 塑膠 1.544 55.9 -7.53
10 5.106 (ASP) 0.400
11 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
12 平面 0.193
13 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面112
表面3為第二反射面113
表二、非球面係數
表面 1 2 3 4 5
k = 2.2195E+01 1.1353E+00 5.1272E-01 -1.0000E+00 3.4098E+01
A4 = -5.1911E-04 -4.6326E-05 -5.7679E-04 -1.2054E-02 -2.7491E-02
A6 = -3.6136E-06 1.6002E-07 3.3632E-05 -3.1447E-04 -5.3197E-02
A8 = - - - 5.5028E-05 3.0263E-02
A10 = - - - - -7.1733E-03
A12 = - - - - 8.9327E-04
A14 = - - - - -5.6626E-05
A16 = - - - - 1.4285E-06
表面 6 7 8 9 10
k = -4.5386E+01 -9.9000E+01 9.0000E+01 -1.8505E+00 -9.9000E+01
A4 = -5.4565E-02 -1.7185E-01 -1.1377E-01 -5.0536E-02 -5.1270E-02
A6 = 4.5112E-03 1.4524E-01 9.8252E-02 9.9827E-02 6.6094E-02
A8 = 1.4114E-03 -5.8701E-02 -3.2963E-02 -6.3525E-02 -3.4732E-02
A10 = -5.0475E-04 1.2925E-02 4.6707E-03 2.0262E-02 9.4190E-03
A12 = 9.8017E-05 -1.6613E-03 3.1744E-05 -3.4454E-03 -1.4321E-03
A14 = -9.8311E-06 1.1540E-04 -8.2488E-05 2.9480E-04 1.1638E-04
A16 = 3.8081E-07 -3.3201E-06 6.3024E-06 -9.9320E-06 -3.9438E-06
表一為圖1第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為公釐(mm)，且表面0到13依序表示光路在光學攝影系統中所途經的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k為非球面曲線方程式中的錐面係數，A4到A16則表示各表面第4到16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的表一及表二的定義相同，在此不加以贅述。
>第二實施例>
請參照圖3至圖4，其中圖3繪示依照本發明第二實施例的取像裝置示意圖，圖4由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖3可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件270。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、濾光元件250與成像面260。其中，電子感光元件270設置於成像面260上。光學攝影系統包含四片透鏡(210、220、230、240)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡210為塑膠材質，其第一折射面211朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面211於近光軸處為凸面，其第一反射面212朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面212於近光軸處為凹面，其第二反射面213朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面213於近光軸處為凸面，其第二折射面214朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面214於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221於近光軸處為凹面，其像側表面222於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面221具有一反曲點，其像側表面222具有二反曲點，且其像側表面222於離軸處具有一臨界點。
第三透鏡230具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231於近光軸處為凸面，其像側表面232於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面231具有三反曲點，其像側表面232具有三反曲點，其物側表面231於離軸處具有三臨界點，且其像側表面232於離軸處具有三臨界點。
第四透鏡240具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面241於近光軸處為凸面，其像側表面242於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面241具有三反曲點，其像側表面242具有三反曲點，其物側表面241於離軸處具有三臨界點，且其像側表面242於離軸處具有一臨界點。
濾光元件250的材質為玻璃，其設置於第四透鏡240及成像面260之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
第二透鏡物側表面221的反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf21，第二反射面213的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件：Yinf21/YM2 = 0.95。
請配合參照下列表三以及表四。
表三、第二實施例
f(焦距)＝12.29公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.60，HFOV(半視角)＝11.8度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 59.872 (ASP) 5.000 塑膠 1.537 55.9 -
2 光圈 -15.779 (ASP) -4.800 塑膠 1.537 55.9 -
3 -9.745 (ASP) 2.370 塑膠 1.537 55.9 -
4 -11.558 (ASP) 0.830
5 第二透鏡 -19.051 (ASP) 0.400 塑膠 1.657 20.7 -7.40
6 6.575 (ASP) 0.100
7 第三透鏡 15.360 (ASP) 0.400 塑膠 1.537 55.9 -59.24
8 10.264 (ASP) 0.050
9 第四透鏡 3.998 (ASP) 0.350 塑膠 1.552 49.3 -44.97
10 3.336 (ASP) 0.300
11 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
12 平面 0.293
13 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面212
表面3為第二反射面213
表四、非球面係數
表面 1 2 3 4 5
k = 8.3906E+01 1.2080E+00 3.9896E+00 7.5457E+00 5.7349E+01
A4 = -7.3610E-04 -8.7134E-05 -5.1262E-04 -1.3996E-02 -5.5907E-02
A6 = -6.6123E-06 2.6397E-07 1.9303E-05 1.8748E-04 -1.9008E-02
A8 = - - - 6.0602E-05 1.3500E-02
A10 = - - - - -2.8586E-03
A12 = - - - - 2.7420E-04
A14 = - - - - -1.0011E-05
表面 6 7 8 9 10
k = -9.9000E+01 4.5641E+01 -7.8800E+01 -9.9000E+01 -9.9000E+01
A4 = -4.6348E-02 -8.5399E-02 -2.0471E-01 -2.1824E-01 -6.0040E-02
A6 = 2.1262E-03 5.2422E-02 1.6730E-01 2.2293E-01 5.9393E-02
A8 = 3.6087E-03 -1.0710E-02 -5.8911E-02 -1.0681E-01 -2.5545E-02
A10 = -1.4790E-03 -7.3069E-04 1.0554E-02 2.8568E-02 5.7774E-03
A12 = 2.8208E-04 5.2114E-04 -8.2074E-04 -4.3167E-03 -7.3771E-04
A14 = -2.4978E-05 -6.9577E-05 -6.9627E-06 3.4137E-04 5.0690E-05
A16 = 8.2747E-07 3.1725E-06 3.2283E-06 -1.0925E-05 -1.4631E-06
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義除了在本實施例中提及的參數Yinf21以外，其餘皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第二實施例
f [公釐] 12.29 YR1o/YR1i 2.13
Fno 1.60 YR2/YLI 0.86
HFOV [度] 11.8 YM1o/YM1i 1.34
(V/N)min 12.5 ImgH/YM1i 0.87
Vmin 20.7 BL/YM2 0.40
CT1/(ΣCT-CT1) 2.06 YM1i/YR2 1.40
ΣCT/TL 0.66 ImgH/f 0.21
TL [公釐] 5.30 (YM1i-YR2)/TM1R2 -0.46
CRAmax [度] 26.86 Yinf21/YM2 0.95
RImin [%] 78.50 Yinf22/YM2 0.21;0.93
YR1o [公釐] 4.31 Yinf31/YM2 0.13;0.48;0.71
YR1i [公釐] 2.02 Yinf32/YM2 0.10;0.46;0.88
YM1o [公釐] 4.03 Yinf41/YM2 0.13;0.44;0.99
YM1i [公釐] 3.00 Yinf42/YM2 0.20;0.41;0.70
YM2 [公釐] 2.02 Yc22/TL 0.14
YR2 [公釐] 2.15 Yc31/TL 0.09;0.26;0.28
f/RLO 3.07 Yc32/TL 0.07;0.25;0.39
TL/f 0.43 Yc41/TL 0.10;0.23;0.42
TL/YR1o 1.23 Yc42/TL 0.35
YR1o/ImgH 1.65 - -
>第三實施例>
請參照圖5至圖6，其中圖5繪示依照本發明第三實施例的取像裝置示意圖，圖6由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖5可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件370。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡310、光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、濾光元件350與成像面360。其中，電子感光元件370設置於成像面360上。光學攝影系統包含三片透鏡(310、320、330)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡310為塑膠材質，其第一折射面311朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面311於近光軸處為凸面，其第一反射面312朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面312於近光軸處為凹面，其第二反射面313朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面313於近光軸處為凸面，其第二折射面314朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面314於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡320具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321於近光軸處為凹面，其像側表面322於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面321具有一反曲點，其像側表面322具有二反曲點，且其像側表面322於離軸處具有一臨界點。
第三透鏡330具有正屈折力，且為為塑膠材質，其物側表面331於近光軸處為凸面，其像側表面332於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面331具有一反曲點，其像側表面332具有一反曲點，其物側表面331於離軸處具有一臨界點，且其像側表面332於離軸處具有一臨界點。
濾光元件350的材質為玻璃，其設置於第三透鏡330及成像面360之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
表五、第三實施例
f(焦距)＝14.02公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.40，HFOV(半視角)＝10.4度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 86.350 (ASP) 7.000 塑膠 1.534 55.9 -
2 光圈 -23.445 (ASP) -6.700 塑膠 1.534 55.9 -
3 -18.875 (ASP) 5.066 塑膠 1.534 55.9 -
4 -7.717 (ASP) 0.405
5 第二透鏡 -30.591 (ASP) 0.400 塑膠 1.669 19.4 -7.28
6 5.822 (ASP) 0.100
7 第三透鏡 6.300 (ASP) 0.819 塑膠 1.544 56.0 29.83
8 9.826 (ASP) 0.600
9 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
10 平面 0.102
11 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面312
表面3為第二反射面313
表六、非球面係數
表面 1 2 3 4
k = -9.9000E+01 1.6097E+00 9.0813E+00 -1.2305E+00
A4 = -1.7176E-04 -1.7955E-05 - -6.4020E-03
A6 = -9.3420E-07 7.2475E-10 - 3.3711E-04
表面 5 6 7 8
k = -1.3807E+01 -6.9890E+00 -3.2001E+01 -9.9000E+01
A4 = -2.2156E-02 -3.1424E-02 -2.3909E-02 -9.5129E-03
A6 = 1.2373E-03 1.1536E-02 1.3370E-02 3.8826E-03
A8 = 5.3680E-05 -3.4763E-03 -4.1964E-03 -8.6927E-04
A10 = 1.0875E-05 6.0899E-04 6.5951E-04 9.7129E-05
A12 = -2.8083E-06 -5.2160E-05 -4.7858E-05 -5.5294E-06
A14 = 1.4870E-07 1.6985E-06 1.0921E-06 6.6665E-08
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第三實施例
f [公釐] 14.02 TL/YR1o 1.39
Fno 3.40 YR1o/ImgH 2.12
HFOV [度] 10.4 YR1o/YR1i 1.81
(V/N)min 11.6 YR2/YLI 1.02
Vmin 19.4 YM1o/YM1i 1.28
CT1/(ΣCT-CT1) 4.16 ImgH/YM1i 0.67
ΣCT/TL 0.82 BL/YM2 0.30
TL [公釐] 7.70 YM1i/YR2 1.46
CRAmax [度] 19.97 ImgH/f 0.19
RImin [%] 87.80 (YM1i-YR2)/TM1R2 -1.14
YR1o [公釐] 5.55 Yinf21/YM2 0.80
YR1i [公釐] 3.06 Yinf22/YM2 0.27;0.70
YM1o [公釐] 5.00 Yinf31/YM2 0.32
YM1i [公釐] 3.90 Yinf32/YM2 0.31
YM2 [公釐] 3.06 Yc22/TL 0.22
YR2 [公釐] 2.68 Yc31/TL 0.25
f/RLO 2.23 Yc32/TL 0.27
TL/f 0.55 - -
>第四實施例>
請參照圖7至圖8，其中圖7繪示依照本發明第四實施例的取像裝置示意圖，圖8由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖7可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件470。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、濾光元件450與成像面460。其中，電子感光元件470設置於成像面460上。光學攝影系統包含三片透鏡(410、420、430)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡410為塑膠材質，其第一折射面411朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面411為平面，其第一反射面412朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面412於近光軸處為凹面，其第二反射面413朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面413於近光軸處為凸面，其第二折射面414朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面414於近光軸處為凸面，其中第一反射面412、第二反射面413第二折射面414與皆為非球面。
第二透鏡420具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421於近光軸處為凹面，其像側表面422於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其像側表面422具有二反曲點。
第三透鏡430具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431於近光軸處為凸面，其像側表面432於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面431具有三反曲點，其像側表面432具有一反曲點，且其像側表面432於離軸處具有一臨界點。
濾光元件450的材質為玻璃，其設置於第三透鏡430及成像面460之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
表七、第四實施例
f(焦距)＝28.11公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.40，HFOV(半視角)＝5.2度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 平面 10.500 塑膠 1.534 55.9 -
2 光圈 -28.842 (ASP) -10.200 塑膠 1.534 55.9 -
3 -12.548 (ASP) 7.869 塑膠 1.534 55.9 -
4 -4.228 (ASP) 0.211
5 第二透鏡 -43.434 (ASP) 0.400 塑膠 1.584 28.2 -7.07
6 4.580 (ASP) 0.477
7 第三透鏡 3.427 (ASP) 0.629 塑膠 1.544 56.0 -19.25
8 2.415 (ASP) 1.000
9 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
10 平面 0.404
11 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面412
表面3為第二反射面413
表八、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = -1.0119E+00 -7.4627E+00 -1.0427E+00 1.0000E+01
A4 = 1.8153E-06 8.9167E-06 - -3.7475E-02
A6 = - - - 5.8681E-03
A8 = - - - -3.6226E-04
表面 6 7 8  
k = -1.7051E+01 -1.3768E+01 -7.4529E+00  
A4 = -2.6714E-02 -2.4009E-02 -1.3943E-02  
A6 = 5.4418E-03 4.4846E-03 2.4196E-03  
A8 = -2.2986E-04 -2.7298E-04 -2.9387E-04  
A10 = - - 4.8043E-06  
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第四實施例
f [公釐] 28.11 f/RLO 8.20
Fno 3.40 TL/f 0.40
HFOV [度] 5.2 TL/YR1o 1.75
(V/N)min 17.8 YR1o/ImgH 2.48
Vmin 28.2 YR1o/YR1i 2.21
CT1/(ΣCT-CT1) 7.65 YR2/YLI 0.94
ΣCT/TL 0.79 YM1o/YM1i 1.53
TL [公釐] 11.20 ImgH/YM1i 0.68
CRAmax [度] 16.98 BL/YM2 0.56
RImin [%] 93.00 YM1i/YR2 1.59
YR1o [公釐] 6.38 ImgH/f 0.09
YR1i [公釐] 2.89 (YM1i-YR2)/TM1R2 -0.81
YM1o [公釐] 5.80 Yinf22/YM2 0.26;0.52
YM1i [公釐] 3.80 Yinf31/YM2 0.28;0.63;0.79
YM2 [公釐] 2.89 Yinf32/YM2 0.37
YR2 [公釐] 2.38 Yc32/TL 0.19
>第五實施例>
請參照圖9至圖10，其中圖9繪示依照本發明第五實施例的取像裝置示意圖，圖10由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖9可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件570。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、濾光元件550與成像面560。其中，電子感光元件570設置於成像面560上。光學攝影系統包含四片透鏡(510、520、530、540)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡510為塑膠材質，其第一折射面511朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面511於近光軸處為凸面，其第一反射面512朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面512於近光軸處為凹面，其第二反射面513朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面513於近光軸處為凸面，其第二折射面514朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面514於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521於近光軸處為凹面，其像側表面522於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面521具有一反曲點，其像側表面522具有二反曲點，且其像側表面522於離軸處具有一臨界點。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531於近光軸處為凸面，其像側表面532於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面531具有三反曲點，其像側表面532具有四反曲點，其物側表面531於離軸處具有三臨界點，且其像側表面532於離軸處具有三臨界點。
第四透鏡540具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面541於近光軸處為凸面，其像側表面542於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面541具有五反曲點，其像側表面542具有三反曲點，其物側表面541於離軸處具有一臨界點，且其像側表面542於離軸處具有一臨界點。
濾光元件550的材質為玻璃，其設置於第四透鏡540及成像面560之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
表九、第五實施例
f(焦距)＝12.69公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.65，HFOV(半視角)＝11.5度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 56.144 (ASP) 4.226 塑膠 1.544 56.0 -
2 光圈 -13.492 (ASP) -3.985 塑膠 1.544 56.0 -
3 -7.671 (ASP) 3.376 塑膠 1.544 56.0 -
4 -9.205 (ASP) 0.757
5 第二透鏡 -930.825 (ASP) 0.307 塑膠 1.669 19.5 -7.70
6 5.178 (ASP) 0.100
7 第三透鏡 12.004 (ASP) 0.325 塑膠 1.650 21.5 52.41
8 18.331 (ASP) 0.227
9 第四透鏡 3.134 (ASP) 0.311 塑膠 1.534 55.9 -6.98
10 1.643 (ASP) 0.300
11 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
12 平面 0.099
13 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面512
表面3為第二反射面513
表十、非球面係數
表面 1 2 3 4 5
k = -8.2249E+01 9.9776E-01 5.1952E+00 4.6394E+00 9.0000E+01
A4 = -7.7893E-04 -9.9940E-05 3.2500E-04 -1.1458E-02 -2.2449E-02
A6 = -1.0088E-05 -8.8424E-08 9.7231E-05 -8.4800E-04 -6.7805E-02
A8 = - - - 2.5724E-04 3.7833E-02
A10 = - - - -1.2356E-05 -9.5108E-03
A12 = - - - - 1.3409E-03
A14 = - - - - -1.0198E-04
A16 = - - - - 3.2414E-06
表面 6 7 8 9 10
k = -6.0317E+00 5.5976E+00 -9.9000E+01 -7.4197E+01 -3.3854E+01
A4 = -1.2527E-02 -1.1293E-01 -2.0580E-01 -3.3857E-01 -1.4412E-01
A6 = -3.5951E-02 8.0249E-02 1.3441E-01 3.8040E-01 1.5771E-01
A8 = 1.3168E-02 -1.7210E-02 -1.2739E-02 -2.1031E-01 -7.9814E-02
A10 = -1.8043E-03 -1.3128E-03 -1.3735E-02 6.3584E-02 2.2074E-02
A12 = 6.9997E-05 9.0263E-04 5.3543E-03 -1.0664E-02 -3.4948E-03
A14 = 7.9630E-06 -1.1374E-04 -7.8286E-04 9.2715E-04 2.9894E-04
A16 = -6.3864E-07 4.6252E-06 4.2050E-05 -3.2492E-05 -1.0759E-05
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第五實施例
f [公釐] 12.69 YR1o/YR1i 2.12
Fno 1.65 YR2/YLI 0.87
HFOV [度] 11.5 YM1o/YM1i 1.45
(V/N)min 11.7 ImgH/YM1i 0.94
Vmin 19.5 BL/YM2 0.31
CT1/(ΣCT-CT1) 3.58 YM1i/YR2 1.26
ΣCT/TL 0.72 ImgH/f 0.21
TL [公釐] 6.01 (YM1i-YR2)/TM1R2 9.70
CRAmax [度] 30.21 Yinf21/YM2 0.88
RImin [%] 84.40 Yinf22/YM2 0.31;0.93
YR1o [公釐] 4.20 Yinf31/YM2 0.13;0.43;0.72
YR1i [公釐] 1.98 Yinf32/YM2 0.08;0.46;0.80;1.15
YM1o [公釐] 4.06 Yinf41/YM2 0.12;0.46;0.59;0.88;0.96
YM1i [公釐] 2.80 Yinf42/YM2 0.18;0.42;0.67
YM2 [公釐] 1.98 Yc22/TL 0.17
YR2 [公釐] 2.22 Yc31/TL 0.08;0.19;0.27
f/RLO 4.05 Yc32/TL 0.04;0.22;0.31
TL/f 0.47 Yc41/TL 0.08
TL/YR1o 1.43 Yc42/TL 0.30
YR1o/ImgH 1.60 - -
>第六實施例>
請參照圖11至圖12，其中圖11繪示依照本發明第六實施例的取像裝置示意圖，圖12由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖11可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件670。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、濾光元件650與成像面660。其中，電子感光元件670設置於成像面660上。光學攝影系統包含四片透鏡(610、620、630、640)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡610為塑膠材質，其第一折射面611朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面611於近光軸處為凸面，其第一反射面612朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面612於近光軸處為凹面，其第二反射面613朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面613於近光軸處為凸面，其第二折射面614朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面614於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡620具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621於近光軸處為凸面，其像側表面622於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面621具有二反曲點，其像側表面622具有二反曲點，其物側表面621於離軸處具有一臨界點，且其像側表面622於離軸處具有二臨界點。
第三透鏡630具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631於近光軸處為凸面，其像側表面632於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面631具有三反曲點，其像側表面632具有三反曲點，其物側表面631於離軸處具有三臨界點，且其像側表面632於離軸處具有一臨界點。
第四透鏡640具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641於近光軸處為凸面，其像側表面642於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面641具有六反曲點，其像側表面642具有五反曲點，且其物側表面641於離軸處具有二臨界點。
濾光元件650的材質為玻璃，其設置於第四透鏡640及成像面660之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
第二透鏡物側表面621的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc21，第二反射面613至成像面660於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：Yc21/TL = 0.04。
請配合參照下列表十一以及表十二。
表十一、第六實施例
f(焦距)＝12.17公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.65，HFOV(半視角)＝11.9度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 57.834 (ASP) 4.097 塑膠 1.544 56.0 -
2 光圈 -14.304 (ASP) -3.951 塑膠 1.544 56.0 -
3 -9.274 (ASP) 3.001 塑膠 1.544 56.0 -
4 -8.540 (ASP) 1.149
5 第二透鏡 65.721 (ASP) 0.300 塑膠 1.669 19.5 -7.99
6 4.935 (ASP) 0.100
7 第三透鏡 12.528 (ASP) 0.601 塑膠 1.650 21.5 -10.96
8 4.458 (ASP) 0.035
9 第四透鏡 4.509 (ASP) 0.559 塑膠 1.534 55.9 68.81
10 4.918 (ASP) 0.300
11 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
12 平面 0.099
13 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面612
表面3為第二反射面613
表十二、非球面係數
表面 1 2 3 4 5
k = -5.0504E+01 9.7029E-01 7.4677E+00 1.7044E+00 -8.7392E+01
A4 = -7.6041E-04 -1.0031E-04 3.8165E-04 -8.5191E-03 -4.1904E-02
A6 = -7.1014E-06 -7.9403E-08 5.0085E-05 -4.9970E-04 -3.7127E-02
A8 = - - - 1.4879E-04 2.1689E-02
A10 = - - - -9.1932E-06 -4.9877E-03
A12 = - - - - 6.0457E-04
A14 = - - - - -3.7928E-05
A16 = - - - - 9.7612E-07
表面 6 7 8 9 10
k = -2.4944E+00 2.7683E+01 -1.1449E+01 -2.1560E+01 -9.9000E+01
A4 = -8.8234E-02 -1.0597E-01 -9.4258E-02 -1.2882E-01 -1.0915E-01
A6 = 5.5489E-02 1.1672E-01 5.1799E-02 1.3332E-01 1.3260E-01
A8 = -2.6761E-02 -5.8671E-02 -7.8888E-03 -6.6738E-02 -7.1372E-02
A10 = 7.5177E-03 1.6246E-02 -2.6063E-03 1.7732E-02 2.0695E-02
A12 = -1.1631E-03 -2.6157E-03 1.1822E-03 -2.5683E-03 -3.3763E-03
A14 = 9.3871E-05 2.2520E-04 -1.7021E-04 1.9155E-04 2.9372E-04
A16 = -3.0688E-06 -8.0105E-06 8.6899E-06 -5.7439E-06 -1.0637E-05
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義除了在本實施例中提及的參數Yc21以外，其餘皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第六實施例
f [公釐] 12.17 YR1o/YR1i 1.95
Fno 1.65 YR2/YLI 0.92
HFOV [度] 11.9 YM1o/YM1i 1.37
(V/N)min 11.7 ImgH/YM1i 0.94
Vmin 19.5 BL/YM2 0.29
CT1/(ΣCT-CT1) 2.06 YM1i/YR2 1.21
ΣCT/TL 0.70 ImgH/f 0.22
TL [公釐] 6.35 (YM1i-YR2)/TM1R2 -1.24
CRAmax [度] 32.69 Yinf21/YM2 0.08;0.88
RImin [%] 75.40 Yinf22/YM2 0.26;0.87
YR1o [公釐] 4.08 Yinf31/YM2 0.14;0.33;0.70
YR1i [公釐] 2.09 Yinf32/YM2 0.23;0.48;0.69
YM1o [公釐] 3.84 Yinf41/YM2 0.21;0.37;0.59;0.89;1.11;1.15
YM1i [公釐] 2.80 Yinf42/YM2 0.17;0.35;0.66;0.87;1.17
YM2 [公釐] 2.09 Yc21/TL 0.04
YR2 [公釐] 2.32 Yc22/TL 0.18;0.34
f/RLO 2.70 Yc31/TL 0.10;0.12;0.28
TL/f 0.52 Yc32/TL 0.28
TL/YR1o 1.56 Yc41/TL 0.25;0.34
YR1o/ImgH 1.56 - -
>第七實施例>
請參照圖13至圖14，其中圖13繪示依照本發明第七實施例的取像裝置示意圖，圖14由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖13可知，取像裝置包含光學攝影系統(未另標號)與電子感光元件770。光學攝影系統在光路途經的順序上依序包含第一透鏡710、光圈700、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、濾光元件750與成像面760。其中，電子感光元件770設置於成像面760上。光學攝影系統包含四片透鏡(710、720、730、740)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡710為塑膠材質，其第一折射面711朝向物側並且位於其物側表面(未另標號)的外環區域，其第一折射面711於近光軸處為凸面，其第一反射面712朝向物側並且位於其像側表面(未另標號)的外環區域，其第一反射面712於近光軸處為凹面，其第二反射面713朝向像側並且位於其物側表面(未另標號)的中心區域，其第二反射面713於近光軸處為凸面，其第二折射面714朝向像側並且位於其像側表面(未另標號)的中心區域，其第二折射面714於近光軸處為凸面，其四表面皆為非球面。
第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721於近光軸處為凸面，其像側表面722於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面721具有二反曲點，其像側表面722具有三反曲點，其物側表面721於離軸處具有一臨界點，且其像側表面722於離軸處具有二臨界點。
第三透鏡730具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731於近光軸處為凹面，其像側表面732於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面731具有二反曲點，其像側表面732具有四反曲點，其物側表面731於離軸處具有二臨界點，且其像側表面732於離軸處具有一臨界點。
第四透鏡740具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741於近光軸處為凸面，其像側表面742於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面741具有四反曲點，其像側表面742具有五反曲點，其物側表面741於離軸處具有二臨界點，且其像側表面742於離軸處具有二臨界點。
濾光元件750的材質為玻璃，其設置於第四透鏡740及成像面760之間，並不影響光學攝影系統的焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
表十三、第七實施例
f(焦距)＝13.25公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.65，HFOV(半視角)＝11.9度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距
0 被攝物 平面 無限
1 第一透鏡 66.990 (ASP) 4.356 塑膠 1.544 56.0 -
2 光圈 -14.140 (ASP) -4.156 塑膠 1.544 56.0 -
3 -8.077 (ASP) 3.206 塑膠 1.544 56.0 -
4 -10.786 (ASP) 0.943
5 第二透鏡 65.721 (ASP) 0.404 塑膠 1.669 19.5 31.62
6 -31.119 (ASP) 0.487
7 第三透鏡 -3.146 (ASP) 0.300 塑膠 1.660 20.4 -2.79
8 4.618 (ASP) 0.050
9 第四透鏡 1.317 (ASP) 0.300 塑膠 1.534 55.9 14.01
10 1.471 (ASP) 0.350
11 濾光元件 平面 0.210 玻璃 1.517 64.2 -
12 平面 0.046
13 成像面 平面 -
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面2為第一反射面712
表面3為第二反射面713
表十四、非球面係數
表面 1 2 3 4 5
k = 6.8512E+01 7.7883E-01 5.6803E+00 -6.2535E-01 -8.7391E+01
A4 = -7.3096E-04 -8.1463E-05 6.5053E-04 -8.2453E-03 -4.2404E-03
A6 = -5.4243E-06 3.2238E-09 1.0538E-04 -2.0023E-04 -6.8978E-04
A8 = - - - -7.3772E-06 -6.2996E-03
A10 = - - - 3.2474E-06 1.8235E-03
A12 = - - - - -1.7245E-04
A14 = - - - - 4.3417E-06
A16 = - - - - 1.0679E-07
表面 6 7 8 9 10
k = 8.3852E+00 -9.9000E+01 -4.7238E+00 -4.2760E+01 -9.9000E+01
A4 = 3.2697E-02 -2.5300E-02 -3.5376E-02 -5.0598E-02 -7.2185E-02
A6 = -1.0497E-03 1.1242E-02 -7.6480E-03 5.2030E-02 8.3677E-02
A8 = -5.8644E-03 3.0799E-03 1.1098E-02 -2.3358E-02 -3.7443E-02
A10 = 2.2163E-03 -2.3956E-03 -4.0644E-03 5.4868E-03 8.8273E-03
A12 = -3.8792E-04 5.3505E-04 7.5492E-04 -7.3149E-04 -1.1725E-03
A14 = 3.4262E-05 -5.4078E-05 -7.2437E-05 5.2274E-05 8.3028E-05
A16 = -1.1956E-06 2.0672E-06 2.8098E-06 -1.5322E-06 -2.4348E-06
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第七實施例
f [公釐] 13.25 YR1o/YR1i 2.07
Fno 1.65 YR2/YLI 0.86
HFOV [度] 11.9 YM1o/YM1i 1.51
(V/N)min 11.7 ImgH/YM1i 1.02
Vmin 19.5 BL/YM2 0.28
CT1/(ΣCT-CT1) 3.19 YM1i/YR2 1.16
ΣCT/TL 0.67 ImgH/f 0.22
TL [公釐] 6.30 (YM1i-YR2)/TM1R2 -1.48
CRAmax [度] 33.80 Yinf21/YM2 0.22;1.00
RImin [%] 82.80 Yinf22/YM2 0.14;0.62;1.08
YR1o [公釐] 4.41 Yinf31/YM2 0.44;0.98
YR1i [公釐] 2.13 Yinf32/YM2 0.31;0.79;0.89;1.24
YM1o [公釐] 4.22 Yinf41/YM2 0.19;0.38;0.63;1.14
YM1i [公釐] 2.80 Yinf42/YM2 0.14;0.35;0.75;1.18;1.30
YM2 [公釐] 2.13 Yc21/TL 0.11
YR2 [公釐] 2.41 Yc22/TL 0.08;0.28
f/RLO 10.07 Yc31/TL 0.24;0.38
TL/f 0.48 Yc32/TL 0.33
TL/YR1o 1.43 Yc41/TL 0.30;0.42
YR1o/ImgH 1.55 Yc42/TL 0.39;0.41
>第八實施例>
請參照圖15與圖16，其中圖15繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，圖16繪示圖15之電子裝置之另一側的立體示意圖。
在本實施例中，電子裝置10為一智慧型手機。電子裝置10包含取像裝置11、取像裝置12、取像裝置13、取像裝置14以及顯示裝置15。取像裝置11包含上述第一實施例揭露的光學攝影系統(未另標號)以及電子感光元件(未另標號)。
本實施例之取像裝置11、取像裝置12與取像裝置13具有相異的視角。詳細來說，取像裝置11為一望遠取像裝置，取像裝置12為一標準取像裝置，且取像裝置13為一廣角取像裝置，其中，取像裝置11的最大視角與取像裝置12的最大視角可相差至少45度，或是取像裝置11的最大視角與取像裝置13的最大視角可相差至少45度。藉此，電子裝置10可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果，並且可增加電子裝置10的應用範圍，以適應各種狀態的使用需求。其中，取像裝置11的最大視角與取像裝置12的最大視角亦可相差至少65度，或是取像裝置11的最大視角與取像裝置13的最大視角亦可相差至少65度。
在本實施例中，取像裝置11、取像裝置12與取像裝置13係配置於電子裝置10的其中一側，而取像裝置14與顯示裝置15則配置於電子裝置10的另一側，其中取像裝置14可作為前置鏡頭以提供自拍功能，但本發明並不以此為限。
本發明的光學攝影系統並不以應用於智慧型手機為限。光學攝影系統更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，光學攝影系統可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之光學攝影系統及取像裝置的運用範圍。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
11、12、13、14:取像裝置 10:電子裝置 15:顯示裝置 P:反曲點 C:臨界點 S1、S2、S3、S4:遮光部 100、200、300、400、500、600、700:光圈 110、210、310、410、510、610、710:第一透鏡 111、211、311、411、511、611、711:第一折射面 112、212、312、412、512、612、712:第一反射面 113、213、313、413、513、613、713:第二反射面 114、214、314、414、514、614、714:第二折射面 120、220、320、420、520、620、720:第二透鏡 121、221、321、421、521、621、721:物側表面 122、222、322、422、522、622、722:像側表面 130、230、330、430、530、630、730:第三透鏡 131、231、331、431、531、631、731:物側表面 132、232、332、432、532、632、732:像側表面 140、240、540、640、740:第四透鏡 141、241、541、641、741:物側表面 142、242、542、642、742:像側表面 150、250、350、450、550、650、750:濾光元件 160、260、360、460、560、660、760:成像面 170、270、370、470、570、670、770:電子感光元件 ΣCT:光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和 BL:最後透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離 CR:主光線 CRA:主光線入射角度 CRAmax:光學攝影系統的所有主光線於成像面之入射角度中的最大值 CT1:第一透鏡於光軸上的厚度 f:光學攝影系統的焦距 Fno:光學攝影系統的光圈值 HFOV:光學攝影系統中最大視角的一半 ImgH:光學攝影系統的最大成像高度 N:光學攝影系統中任一透鏡的折射率 RImin:光學攝影系統所有視場中的相對照度最小值 RLO:最後透鏡物側表面的曲率半徑 TL:第二反射面至成像面於光軸上的距離 TM1R2:第一反射面的最大有效半徑位置至第二折射面於光軸上的交點於光軸的水平位移量 V:光學攝影系統中任一透鏡的阿貝數 Vmin:光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值 (V/N)min:光學攝影系統中任一透鏡阿貝數與折射率比值的最小值 Yc:光學攝影系統中至少一臨界點與光軸間的垂直距離 Yci1:第i透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yci2:第i透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc21:第二透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc22:第二透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc31:第三透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc32:第三透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc41:第四透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yc42:第四透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離 Yinf:光學攝影系統中至少一反曲點與光軸間的垂直距離 Yinfi1:第i透鏡物側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinfi2:第i透鏡像側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf21:第二透鏡物側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf22:第二透鏡像側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf31:第三透鏡物側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf32:第三透鏡像側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf41:第四透鏡物側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 Yinf42:第四透鏡像側表面的反曲點與光軸間的垂直距離 YLI:最後透鏡像側表面的最大有效半徑 YM1i:第一反射面的內側有效半徑 YM1o:第一反射面的外側有效半徑 YM2:第二反射面的最大有效半徑 YR1i:第一折射面的內側有效半徑 YR1o:第一折射面的外側有效半徑 YR2:第二折射面的最大有效半徑
圖1繪示依照本發明第一實施例的取像裝置示意圖。 圖2由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖3繪示依照本發明第二實施例的取像裝置示意圖。 圖4由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖5繪示依照本發明第三實施例的取像裝置示意圖。 圖6由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖7繪示依照本發明第四實施例的取像裝置示意圖。 圖8由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖9繪示依照本發明第五實施例的取像裝置示意圖。 圖10由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖11繪示依照本發明第六實施例的取像裝置示意圖。 圖12由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖13繪示依照本發明第七實施例的取像裝置示意圖。 圖14由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖15繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖16繪示圖15之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖17繪示依照本發明第一實施例中參數YR1o、YR1i、YM1o、YM1i、YM2、YR2、CT1、TM1R2、YLI以及TL的示意圖。 圖18繪示依照本發明第一實施例中參數Yinf22、Yc22、遮光部S1-S3以及部份透鏡之反曲點和臨界點的示意圖。 圖19繪示在透鏡外緣使用另一種方式成型的遮光部S4。 圖20繪示依照本發明第一實施例中參數CRA的示意圖。
100:光圈
110:第一透鏡
111:第一折射面
112:第一反射面
113:第二反射面
114:第二折射面
120:第二透鏡
121:物側表面
122:像側表面
130:第三透鏡
131:物側表面
132:像側表面
140:第四透鏡
141:物側表面
142:像側表面
150:濾光元件
160:成像面
170:電子感光元件

Claims (33)

  1. 一種光學攝影系統，包含多個透鏡，該些透鏡由物側至像側依序包含一第一透鏡、一第二透鏡以及一最後透鏡，其中該第一透鏡與該第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且該最後透鏡與一成像面之間無其他內插的透鏡； 其中，該第一透鏡具有一第一折射面、一第一反射面、一第二反射面以及一第二折射面，該第一反射面朝向物側方向，該第二反射面朝向像側方向，且該光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點； 其中，該至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，該第二反射面的最大有效半徑為YM2，該光學攝影系統的焦距為f，該最後透鏡物側表面的曲率半徑為RLO，其滿足下列條件： 0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及 -3.0 > f/RLO。
  2. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一折射面、該第一反射面、該第二反射面與該第二折射面皆環繞同一光軸，該第一折射面位於該第一透鏡物側表面的外環區域，該第一折射面具有一外側有效半徑YR1o與一內側有效半徑YR1i，該第一反射面位於該第一透鏡像側表面的外環區域，該第一反射面為凹面，該第一反射面具有一外側有效半徑YM1o與一內側有效半徑YM1i，該第二反射面位於該第一透鏡物側表面的中心區域，該第二反射面為凸面，該第二折射面位於該第一透鏡像側表面的中心區域，且光路在該第一透鏡內依序途經該第一折射面、該第一反射面、該第二反射面以及該第二折射面。
  3. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡物側表面於近光軸處為凸面。
  4. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡像側表面於近光軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面。
  5. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡為塑膠材質，該光學攝影系統的所有主光線於成像面之入射角度中的最大值為CRAmax，其滿足下列條件： CRAmax > 35 [度]。
  6. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡像側表面於中心區域具有一凹陷結構，且該第二透鏡位於該凹陷結構內。
  7. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡像側表面於中心區域具有一凹陷結構，且該凹陷結構的內壁具有遮光部。
  8. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面於離軸處具有至少一臨界點，該第二反射面至該成像面於光軸上的距離為TL，該至少一臨界點與光軸間的垂直距離為Yc，其滿足下列條件： TL > 9.0 [公釐]；以及 0.01 > Yc/TL > 1.50。
  9. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，該第二反射面至該成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件： 0.60 > ΣCT/TL > 0.95。
  10. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第二反射面至該成像面於光軸上的距離為TL，該第一折射面的外側有效半徑為YR1o，其滿足下列條件： 0.50 > TL/YR1o > 2.0。
  11. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一折射面的外側有效半徑為YR1o，該光學攝影系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件： 2.0 [公釐] > YR1o > 10.0 [公釐]；以及 0 [度] > HFOV > 15.0 [度]。
  12. 如請求項1所述之光學攝影系統，其中該第一折射面的外側有效半徑為YR1o，該第一折射面的內側有效半徑為YR1i，其滿足下列條件： 1.20 > YR1o/YR1i > 2.50； 其中，該光學攝影系統中任一透鏡的阿貝數為V，該光學攝影系統中該任一透鏡的折射率為N，該光學攝影系統中至少一片透鏡滿足下列條件： V/N > 12.0。
  13. 一種光學攝影系統，包含多個透鏡，該些透鏡由物側至像側依序包含： 一第一透鏡，該第一透鏡具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面，該第一透鏡物側表面與該第一透鏡像側表面各自具有一中心區域以及一外環區域，該第一透鏡物側表面外環區域具有一第一折射面，該第一透鏡像側表面外環區域具有一第一反射面，該第一透鏡物側表面中心區域具有一第二反射面，該第一透鏡像側表面中心區域具有一第二折射面； 一第二透鏡，該第一透鏡與該第二透鏡之間無其他內插的透鏡；以及 一最後透鏡，該最後透鏡與一成像面之間無其他內插的透鏡； 其中，該光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點； 其中，該至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，該第二反射面的最大有效半徑為YM2，該光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件： 0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及 10.0 > Vmin > 20.0。
  14. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該第二透鏡與該最後透鏡各自的至少一表面皆具有至少一反曲點。
  15. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡具有正屈折力。
  16. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該第二折射面的最大有效半徑為YR2，該最後透鏡像側表面的最大有效半徑為YLI，其滿足下列條件： 0.70 > YR2/YLI > 1.30。
  17. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該第一反射面的外側有效半徑為YM1o，該第一反射面的內側有效半徑為YM1i，該第二折射面的最大有效半徑為YR2，其滿足下列條件： 1.10 > YM1o/YM1i > 1.80；以及 1.10 > YM1i/YR2 > 2.0。
  18. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡像側表面至該成像面於光軸上的距離為BL，該第二反射面的最大有效半徑為YM2，其滿足下列條件： 0.10 > BL/YM2 > 0.75。
  19. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統所有視場中的相對照度最小值為RImin，其滿足下列條件： 60 % > RImin > 100 %。
  20. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，該第一反射面的內側有效半徑為YM1i，該第一折射面的外側有效半徑為YR1o，其滿足下列條件： ImgH/YM1i > 1.0；以及 1.20 > YR1o/ImgH > 5.0。
  21. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統的最大成像高度為ImgH，該光學攝影系統的焦距為f，該第二反射面至該成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件： ImgH/f > 0.25；以及 0.10 > TL/f > 0.65。
  22. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件： 10.0 > Vmin ≦ 19.5。
  23. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該光學攝影系統中任一透鏡的阿貝數為V，該光學攝影系統中該任一透鏡的折射率為N，該光學攝影系統中至少一片透鏡滿足下列條件： V/N > 12.0。
  24. 如請求項13所述之光學攝影系統，其中該第二透鏡與該最後透鏡各自的外緣皆具有遮光部。
  25. 一種電子裝置，包含至少二取像裝置，且該至少二取像裝置皆位於該電子裝置的同一側，該至少二取像裝置包含： 一第一取像裝置，包含如請求項13所述之光學攝影系統以及一電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該光學攝影系統的該成像面上；以及 一第二取像裝置，包含一光學鏡組以及一電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該光學鏡組的一成像面上； 其中，該第一取像裝置的最大視角與該第二取像裝置的最大視角相差至少45度。
  26. 一種光學攝影系統，包含多個透鏡，該些透鏡由物側至像側依序包含一第一透鏡、一第二透鏡以及一最後透鏡，其中該第一透鏡與該第二透鏡之間無其他內插的透鏡，且該最後透鏡與一成像面之間無其他內插的透鏡； 其中，該第一透鏡具有一第一折射面、一第一反射面、一第二反射面以及一第二折射面，該第一反射面朝向物側方向，該第二反射面朝向像側方向，該光學攝影系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點，該第一透鏡像側表面於中心區域具有一凹陷結構，且該第二透鏡位於該凹陷結構內； 其中，該至少一反曲點與光軸間的垂直距離為Yinf，該第二反射面的最大有效半徑為YM2，該光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件： 0 > Yinf/YM2 > 2.0；以及 5.0 > Vmin > 30.0。
  27. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡像側表面於近光軸處為凹面。
  28. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該最後透鏡較該第一反射面更靠近物側。
  29. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡像側表面於中心區域具有一凹陷結構，且該凹陷結構的內壁具有階梯狀構造。
  30. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡像側表面於中心區域具有一凹陷結構，且該凹陷結構的底部外緣具有遮光部。
  31. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該光學攝影系統中各透鏡於光軸上之透鏡厚度的總和為ΣCT，其滿足下列條件： 1.0 > CT1/(ΣCT-CT1) > 10.0。
  32. 如請求項26所述之光學攝影系統，其中該第一反射面的內側有效半徑為YM1i，該第二折射面的最大有效半徑為YR2，該第一反射面的外側有效半徑位置至該第二折射面於光軸上的交點於光軸的水平位移量為TM1R2，其滿足下列條件： -3.0 > (YM1i-YR2)/TM1R2 > -0.1。
  33. 如請求項26所述之光學攝影系統，該光學攝影系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vmin，其滿足下列條件： 5.0 > Vmin > 25.0。
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