TW202121001A - 透鏡系統及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種透鏡系統，包含四片透鏡，四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。四片透鏡分別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中至少一表面具有至少一反曲點。第四透鏡具有正屈折力，第四透鏡物側表面於近光軸處為凸面，且第四透鏡物側表面與第四透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。當滿足特定條件時，透鏡系統能同時滿足大光圈、微型化及廣視角的需求。

Description

透鏡系統及電子裝置
本發明係關於一種透鏡系統及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的透鏡系統。
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。
本發明提供一種透鏡系統以及電子裝置。其中，透鏡系統包含四片透鏡。當滿足特定條件時，本發明提供的透鏡系統能同時滿足大光圈、微型化及廣視角的需求。
本發明提供一種透鏡系統，包含四片透鏡。四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。四片透鏡分別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中至少一表面具有至少一反曲點。第四透鏡具有正屈折力，其物側表面於近光軸處為凸面，且其物側表面與像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，透鏡系統的焦距為f，第四透鏡的阿貝數為Vd4，第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：
4.85 > TL/f > 15.0；
10.0 > Vd4 > 38.0；以及
-3.50 > (R7+R8)/(R7-R8) > 0.85。
本發明另提供一種透鏡系統，包含四片透鏡。四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。四片透鏡分別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。第一透鏡物側表面於近光軸處為凹面，且第一透鏡物側表面與第一透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。第四透鏡具有正屈折力。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，透鏡系統的焦距為f，第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件：
4.85 > TL/f > 15.0；
0.10 > CT2/CT3 > 0.95；
(R7+R8)/(R7-R8) > 0.35；以及
1.25 > f/EPD > 2.50。
本發明提供一電子裝置，其包含一辨識模組以及一平板。辨識模組包含前述的透鏡系統與一電子感光元件，其中電子感光元件設置於透鏡系統的成像面上。平板設置於辨識模組之物側方向，平板為具有顯示功能之模組，且平板與第一透鏡於光軸上之間隔距離小於1.50公釐。
當TL/f滿足上述條件時，可有效平衡總長與視角，以滿足規格需求。
當Vd4滿足上述條件時，可提升第四透鏡的光線偏折能力，以有效縮短透鏡系統的總長。
當(R7+R8)/(R7-R8)滿足上述條件時，可強化第四透鏡物側端的控制能力，並利用像側端修正成像品質。
當CT2/CT3滿足上述條件時，可調和第二透鏡與第三透鏡的厚度比例，以平衡系統空間分配，提升良率與品質，同時強化第三透鏡的系統控制能力。
當f/EPD滿足上述條件時，可調配鏡頭入光孔徑，控制透鏡系統入光量，進而提升影像亮度。
電子裝置包含一辨識模組以及一平板，其中辨識模組包含一透鏡系統以及一電子感光元件。透鏡系統包含四片透鏡，並且四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。其中，四片透鏡分別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。電子感光元件設置於透鏡系統的成像面上。平板設置於辨識模組之物側方向。
第一透鏡可具有負屈折力；藉此，有利於擴大透鏡系統的視場角度，以增加影像判斷範圍。第一透鏡物側表面於近光軸處可為凹面；藉此，可利於形成反焦式(Retro-focus)系統，以擴大透鏡系統的感測範圍。第一透鏡物側表面於離軸處可具有至少一凸臨界點；藉此，可有效控制離軸光線與透鏡間的入射角度，以避免產生全反射，同時亦可控制第一透鏡所佔的空間比例，以縮小整體體積。第一透鏡物側表面與第一透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點；藉此，可在接收大視角光線的同時，有效控制第一透鏡的體積大小，以避免透鏡系統物側端的體積過大。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中第一透鏡物側表面111之凸臨界點C及反曲點P的示意圖。
第三透鏡像側表面於近光軸處可為凹面；藉此，有利於縮短後焦距長度，以控制透鏡系統的總長。第三透鏡像側表面於離軸處可具有至少一凸臨界點；藉此，可平衡第三透鏡像側表面的面形，以修正離軸像差，達成微型化的需求。
第四透鏡具有正屈折力；藉此，可提供透鏡系統的主要匯聚能力，以控制鏡頭體積大小，並利於形成反焦式系統的配置型態。第四透鏡物側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可有效分配第四透鏡的曲率分布，使第四透鏡提供透鏡系統的主要匯聚能力。第四透鏡物側表面於離軸處可具有至少一凹臨界點；藉此，可確保周邊光線以較和緩的入射角度入射於第四透鏡，以修正像彎曲。第四透鏡像側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可有效控制光線入射於感光元件的角度，以避免周邊影像暗角產生。第四透鏡像側表面由近光軸處至離軸處可存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化；藉此，可有效修正離軸像差，並有助於鏡頭體積微型化。第四透鏡物側表面與第四透鏡像側表面中可有至少一表面具有至少一反曲點；藉此，可有效縮短透鏡系統的後焦距長度，進而控制光學總長度。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中第四透鏡140之臨界點C及反曲點P的示意圖。圖30繪示第一透鏡物側表面、第四透鏡物側表面及第四透鏡像側表面的臨界點和部分反曲點作為示例性說明，然其餘的透鏡物側表面或像側表面也可具有臨界點或反曲點。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：4.85 > TL/f > 15.0。藉此，可有效平衡總長與視角，以滿足規格需求。其中，亦可滿足下列條件：5.50 > TL/f > 12.0。
第四透鏡的阿貝數為Vd4，其可滿足下列條件：10.0 > Vd4 > 38.0。藉此，可提升第四透鏡的光線偏折能力，以有效縮短透鏡系統的總長。其中，亦可滿足下列條件：13.0 > Vd4 > 30.0。在本發明中，單一透鏡的阿貝數Vd可經由以下式子計算得到：Vd = (Nd-1)/(NF-NC)，其中Nd為該單一透鏡於氦d線波長(587.6 nm)量測到的折射率，NF為該單一透鏡於氫F線波長(486.1 nm)量測到的折射率，NC為該單一透鏡於氫C線波長(656.3 nm)量測到的折射率。
第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-3.50 > (R7+R8)/(R7-R8) > 0.85。藉此，可強化第四透鏡物側端的控制能力，並利用像側端修正成像品質。其中，亦可滿足下列條件：-1.80 > (R7+R8)/(R7-R8) > 0.50。其中，亦可滿足下列條件：(R7+R8)/(R7-R8) > 0.35。其中，亦可滿足下列條件：-50.0 > (R7+R8)/(R7-R8) > 0.25。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其可滿足下列條件：0.10 > CT2/CT3 > 0.95。藉此，可調和第二透鏡與第三透鏡的厚度比例，以平衡系統空間分配，提升良率與品質，同時強化第三透鏡的系統控制能力。其中，亦可滿足下列條件：0.20 > CT2/CT3 > 0.65。其中，亦可滿足下列條件：0.40 > CT2/CT3 > 0.63。
透鏡系統的焦距為f，透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其可滿足下列條件：1.25 > f/EPD > 2.50。藉此，可調配鏡頭入光孔徑，控制透鏡系統入光量，進而提升影像亮度。其中，亦可滿足下列條件：1.0 > f/EPD > 2.05。其中，亦可滿足下列條件：1.0 > f/EPD > 2.0。其中，亦可滿足下列條件：1.20 > f/EPD > 1.80。
透鏡系統的焦距為f，第二透鏡的焦距為f2，其可滿足下列條件：-0.15 > f/f2 > 0.15。藉此，以第二透鏡為修正透鏡(Correction Lens)，可有效修正第一透鏡所產生的球差及彗差，並提升離軸視場的影像品質。其中，亦可滿足下列條件：-0.10 > f/f2 > 0.10。
透鏡系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vdmin，其可滿足下列條件：13.0 > Vdmin > 21.0。藉此，可提升透鏡的光路控制能力，增加設計自由度，以滿足更嚴苛的規格需求。
第一透鏡像側表面的最大有效半徑為Y12，第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其可滿足下列條件：1.02 > Y12/R2 > 4.50。藉此，可有效控制第一透鏡的鏡片大小，以同時滿足鏡頭大視角與小體積的需求。其中，亦可滿足下列條件：1.02 > Y12/R2 > 2.50。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Y12的示意圖。
第一透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc11，透鏡系統的焦距為f，第一透鏡物側表面於離軸處可具有至少一臨界點滿足下列條件：0.50 > Yc11/f > 5.0。藉此，可提升透鏡系統的離軸像差修正能力，並有效壓縮總長，同時滿足微型化與大視角的需求。其中，亦可滿足下列條件：0.80 > Yc11/f > 3.0。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Yc11的示意圖。
透鏡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)，透鏡系統的焦距為f，其可滿足下列條件：2.0 > ImgH/f > 8.0。藉此，透鏡系統可提供較佳的視場角度，以應用於不同領域。其中，亦可滿足下列條件：2.3 > ImgH/f > 4.0。
透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，透鏡系統的光圈值(F-number)為Fno，其可滿足下列條件：1.50 > tan(HFOV)/Fno。藉此，可在大視角的需求下，增加光線接收量。其中，亦可滿足下列條件：1.70 > tan(HFOV)/Fno > 5.50。
本發明揭露的透鏡系統更包含一光圈，且光圈可設置於第二透鏡及第三透鏡之間。藉此，可控制光圈位置，以平衡視角與總長，有助於達成廣視角與微型化的需求。
光圈至第四透鏡像側表面於光軸上的距離為SD，第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD，其可滿足下列條件：0.40 > SD/TD > 0.95。藉此，可平衡光圈於透鏡系統中的位置，以控制視角與總長。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，透鏡系統的最大成像高度為ImgH，其可滿足下列條件：2.0 > TL/ImgH > 3.50。藉此，使透鏡系統在追求微型化同時，可保有足夠的光線接收區域，以維持影像足夠的亮度。其中，亦可滿足下列條件：2.0 > TL/ImgH > 3.0。其中，亦可滿足下列條件：2.30 > TL/ImgH > 3.0。
第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，透鏡系統的焦距為f，其可滿足下列條件：-12.0 > R1/f > 0。藉此，可使第一透鏡具備足夠的光線發散能力，以利於形成廣視場的光學系統。其中，亦可滿足下列條件：-8.0 > R1/f > -2.0。
第二透鏡物側表面於光軸上的交點至第二透鏡物側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG21，第二透鏡像側表面於光軸上的交點至第二透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG22，透鏡系統的焦距為f，其可滿足下列條件：0 ≦ (|SAG21|+|SAG22|)/f > 0.50。藉此，可有效避免第二透鏡面形變化過大而影響周邊影像品質。其中，亦可滿足下列條件：0 ≦ (|SAG21|+|SAG22|)/f > 0.35。請參照圖31，係繪示有依照本發明第一實施例中第二透鏡120及參數SAG21和SAG22的示意圖，其中所述位移量朝像側方向則其值為正，朝物側方向則其值為負。
本發明所揭露的透鏡系統中，可有至少一片具有正屈折力的透鏡的阿貝數小於30.0。藉此，可提升透鏡系統中的光線偏折能力，有利於縮小體積，以達成微型化的需求。其中，透鏡系統中亦可有至少一片具有正屈折力的透鏡的阿貝數小於28.0。
第一透鏡的阿貝數為Vd1，第二透鏡的阿貝數為Vd2，第三透鏡的阿貝數為Vd3，第四透鏡的阿貝數為Vd4，第i透鏡的阿貝數為Vdi，第一透鏡的折射率為N1，第二透鏡的折射率為N2，第三透鏡的折射率為N3，第四透鏡的折射率為N4，第i透鏡的折射率為Ni，透鏡系統中可有至少一片透鏡滿足下列條件：Vdi/Ni > 13.5，其中i = 1、2、3或4。藉此，可提升該透鏡的光線偏折能力，以利於達成較佳的規格設計與成像品質。其中，透鏡系統中亦可有至少一片透鏡滿足下列條件：Vdi/Ni > 12.0，其中i = 1、2、3或4。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：1.0 [公釐] > TL > 3.0 [公釐]。藉此，可有效控制總長，以滿足微型化的需求。
本發明揭露的透鏡系統中，第三透鏡於光軸上的厚度可為透鏡系統中各單一透鏡於光軸上之厚度的最大者。藉此，可平衡透鏡系統的屈折力配置。
第四透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc42，透鏡系統的焦距為f，第四透鏡像側表面於離軸處可具有至少一臨界點滿足下列條件：0.20 > Yc42/f > 2.0。藉此，可修正像彎曲及壓縮總長，並使透鏡系統的佩茲瓦爾面(Petzval Surface)更加平坦。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Yc42的示意圖。
第四透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc41，透鏡系統的焦距為f，第四透鏡物側表面於離軸處可具有至少一臨界點滿足下列條件：0.30 > Yc41/f > 2.0。藉此，有利於縮小透鏡系統後焦距，進而減小鏡頭整體體積。請參照圖30，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Yc41的示意圖。
本發明揭露的電子裝置中，平板與辨識模組之透鏡系統中的第一透鏡於光軸上之間隔距離可小於1.50公釐(mm)。藉此，可有效控制電子裝置的厚度，以滿足更輕薄的使用需求。
本發明揭露的透鏡系統可應用於紅外線、可見光或單波長光線，但本發明不以此為限。
上述本發明透鏡系統中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
本發明揭露的透鏡系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加透鏡系統屈折力配置的自由度，並降低外在環境溫度變化對成像的影響，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，可於鏡面上設置球面或非球面(ASP)，其中球面透鏡可減低製造難度，而若於鏡面上設置非球面，則可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透鏡系統的總長。進一步地，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。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明所述透鏡系統、辨識模組及電子裝置之各參數數值(例如折射率、焦距等)若無特別定義，則各參數數值可依據該系統之操作波長而定。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明揭露的透鏡系統中，透鏡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。
本發明揭露的透鏡系統中，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)可配合辨識模組或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。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明揭露的透鏡系統中，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，係有助於擴大透鏡系統的視場角。
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3，其中圖1繪示依照本發明第一實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖2繪示圖1的辨識模組的示意圖，且圖3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及圖2可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件170。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、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。透鏡系統包含四片透鏡(110、120、130、140)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡110具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111於近光軸處為凹面，其像側表面112於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面111具有至少一反曲點，其像側表面112具有至少一反曲點，且其物側表面111於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡120具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121於近光軸處為凸面，其像側表面122於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141於近光軸處為凸面，其像側表面142於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面141具有至少一反曲點，其像側表面142具有至少一反曲點，其物側表面141於離軸處具有至少一凹臨界點，其像側表面142於離軸處具有至少一臨界點，且其像側表面142由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
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，並不影響透鏡系統的焦距。
平板180的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡110於光軸上之間隔距離為1.000公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
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。
第一實施例的透鏡系統中，透鏡系統的焦距為f，透鏡系統的光圈值為Fno，透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f = 0.37公釐(mm)，Fno = 1.63，HFOV = 73.3度(deg.)。
第四透鏡140的阿貝數為Vd4，其滿足下列條件：Vd4 = 19.4。
透鏡系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vdmin，其滿足下列條件：Vdmin = 19.4。在本實施例中，在透鏡系統的四片透鏡(110、120、130、140)當中，第四透鏡140的阿貝數小於其餘透鏡的阿貝數，故Vdmin等於第四透鏡140的阿貝數。
第一透鏡110的阿貝數為Vd1，第一透鏡110的折射率為N1，其滿足下列條件：Vd1/N1 = 36.18。
第二透鏡120的阿貝數為Vd2，第二透鏡120的折射率為N2，其滿足下列條件：Vd2/N2 = 23.79。
第三透鏡130的阿貝數為Vd3，第三透鏡130的折射率為N3，其滿足下列條件：Vd3/N3 = 36.18。
第四透鏡140的阿貝數為Vd4，第四透鏡140的折射率為N4，其滿足下列條件：Vd4/N4 = 11.53。
第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：CT2/CT3 = 0.50。
第一透鏡物側表面111的曲率半徑為R1，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：R1/f = -6.00。
第四透鏡物側表面141的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面142的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：(R7+R8)/(R7-R8) = -0.45。
透鏡系統的焦距為f，第二透鏡120的焦距為f2，其滿足下列條件：f/f2 = 0.002。
第一透鏡物側表面111至成像面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：TL = 2.81 [公釐]。
光圈100至第四透鏡像側表面142於光軸上的距離為SD，第一透鏡物側表面111至第四透鏡像側表面142於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：SD/TD = 0.45。
透鏡系統的最大成像高度為ImgH，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：ImgH/f = 2.71。
第一透鏡物側表面111至成像面160於光軸上的距離為TL，透鏡系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件：TL/ImgH = 2.81。
第一透鏡物側表面111至成像面160於光軸上的距離為TL，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：TL/f = 7.60。
透鏡系統的焦距為f，透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件：f/EPD = 1.63。
第一透鏡像側表面112的最大有效半徑為Y12，第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：Y12/R2 = 1.45。
透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，透鏡系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件：tan(HFOV)/Fno = 2.04。
第二透鏡物側表面121於光軸上的交點至第二透鏡物側表面121的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG21，第二透鏡像側表面122於光軸上的交點至第二透鏡像側表面122的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG22，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：(|SAG21|+|SAG22|)/f = 0.23。
第一透鏡物側表面111的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc11，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：Yc11/f = 1.93。
第四透鏡物側表面141的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc41，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：Yc41/f = 1.33。
第四透鏡像側表面142的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc42，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：Yc42/f = 0.75及1.40。
請配合參照下列表一以及表二。
表一、第一實施例
f(焦距)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.63，HFOV(半視角)＝73.3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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.000
3 第一透鏡 -2.215 (ASP) 0.220 塑膠 1.548 56.0 -1.04
4 0.795 (ASP) 0.691
5 第二透鏡 8.074 (ASP) 0.220 塑膠 1.572 37.4 171.37
6 8.711 (ASP) 0.093
7 光圈 平面 0.041
8 第三透鏡 2.359 (ASP) 0.444 塑膠 1.548 56.0 0.81
9 -0.513 (ASP) 0.221
10 第四透鏡 1.517 (ASP) 0.307 塑膠 1.682 19.4 1.65
11 -3.999 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.125
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表二、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -4.5457E+01 -1.0647E+00 -5.0000E+01 -9.0000E+01
A4 = 1.4243E-01 -4.0076E-01 -1.8165E+00 4.4097E-01
A6 = -8.3307E-02 2.2158E+00 1.5111E+01 3.9396E+01
A8 = 3.3028E-02 -5.7827E+00 -5.3375E+01 -1.1634E+02
A10 = -8.1611E-03 6.6905E+00 1.1047E+02 -2.9746E+03
A12 = 1.0366E-03 -3.6908E+00 -1.2252E+02 5.0345E+04
A14 = -3.9220E-05 8.0346E-01 5.5911E+01 -2.0658E+05
表面 8 9 10 11
k = 8.6931E+00 -6.1802E+00 1.6016E+00 -8.7791E+01
A4 = -1.6223E+00 -4.2958E+00 1.4004E+00 6.8232E-01
A6 = 4.2607E+01 -4.6582E+00 -4.4578E+01 8.6627E-01
A8 = -9.4874E+02 3.8271E+02 6.0375E+02 -5.6698E+00
A10 = 1.3100E+04 -5.0858E+03 -4.6820E+03 -5.3071E+01
A12 = -8.3196E+04 3.7405E+04 2.1154E+04 3.4494E+02
A14 = 2.0002E+05 -1.5407E+05 -5.5624E+04 -8.5359E+02
A16 = - 2.8561E+05 7.8566E+04 1.0023E+03
A18 = - - -4.5886E+04 -4.6127E+02
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14依序表示由物側至像側的表面。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A18則表示各表面第4到18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4至圖6，其中圖4繪示依照本發明第二實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖5繪示圖4的辨識模組的示意圖，且圖6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4及圖5可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件270。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、光圈200、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。透鏡系統包含四片透鏡(210、220、230、240)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡210具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211於近光軸處為凹面，其像側表面212於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面211具有至少一反曲點，其像側表面212具有至少一反曲點，且其物側表面211於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221於近光軸處為凸面，其像側表面222於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡230具有正屈折力，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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡240具有正屈折力，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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面241具有至少一反曲點，其像側表面242具有至少一反曲點，其物側表面241於離軸處具有至少一凹臨界點，且其像側表面242由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
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，並不影響透鏡系統的焦距。
平板280的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡210於光軸上之間隔距離為1.000公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
表三、第二實施例
f(焦距)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.60，HFOV(半視角)＝74.1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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.000
3 第一透鏡 -2.051 (ASP) 0.220 塑膠 1.548 56.0 -1.01
4 0.790 (ASP) 0.711
5 第二透鏡 6.535 (ASP) 0.221 塑膠 1.548 55.9 -31.62
6 4.688 (ASP) 0.088
7 光圈 平面 0.020
8 第三透鏡 2.203 (ASP) 0.388 塑膠 1.548 56.0 0.80
9 -0.512 (ASP) 0.248
10 第四透鏡 2.444 (ASP) 0.343 塑膠 1.682 19.4 1.45
11 -1.576 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.119
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表四、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -3.4078E+01 -1.0651E+00 -5.0000E+01 -9.0000E+01
A4 = 1.3944E-01 -3.4253E-01 -2.3722E+00 -2.5390E+00
A6 = -8.3120E-02 1.9039E+00 1.9022E+01 2.9509E+02
A8 = 3.3272E-02 -5.0818E+00 -6.6898E+01 -1.0012E+04
A10 = -8.1494E-03 5.8984E+00 1.3993E+02 2.0923E+05
A12 = 1.0302E-03 -3.2468E+00 -1.6027E+02 -2.2203E+06
A14 = -4.3149E-05 7.0417E-01 8.0510E+01 9.6743E+06
表面 8 9 10 11
k = 2.0000E+01 -9.2931E+00 2.4663E+00 -8.7791E+01
A4 = -7.9083E-01 -5.1565E+00 1.5778E+00 -1.6408E+00
A6 = 5.5186E+01 -5.6144E+01 -6.2815E+01 2.4261E+01
A8 = -1.5179E+03 2.8914E+03 1.0899E+03 -1.5908E+02
A10 = 2.6684E+04 -5.1054E+04 -1.0562E+04 6.1629E+02
A12 = -2.1501E+05 4.7200E+05 5.9448E+04 -1.5075E+03
A14 = 6.4436E+05 -2.2451E+06 -1.9502E+05 2.1990E+03
A16 = - 4.4246E+06 3.4559E+05 -1.6914E+03
A18 = - - -2.5641E+05 4.9403E+02
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，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第二實施例
f [公釐] 0.37 f/f2 -0.01
Fno 1.60 TL [公釐] 2.80
HFOV [度] 74.1 SD/TD 0.45
Vd4 19.4 ImgH/f 2.60
Vdmin 19.4 TL/ImgH 2.92
Vd1/N1 36.18 TL/f 7.61
Vd2/N2 36.11 f/EPD 1.60
Vd3/N3 36.18 Y12/R2 1.46
Vd4/N4 11.53 tan(HFOV)/Fno 2.19
CT2/CT3 0.57 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.25
R1/f -5.56 Yc11/f 2.11
(R7+R8)/(R7-R8) 0.22 Yc41/f 1.17
>第三實施例>
請參照圖7至圖9，其中圖7繪示依照本發明第三實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖8繪示圖7的辨識模組的示意圖，且圖9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7及圖8可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件370。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、光圈300、第三透鏡330、第四透鏡340、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。透鏡系統包含四片透鏡(310、320、330、340)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡310具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311於近光軸處為凹面，其像側表面312於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面311具有至少一反曲點，其像側表面312具有至少一反曲點，且其物側表面311於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡320具有正屈折力，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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331於近光軸處為凸面，其像側表面332於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡340具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面341於近光軸處為凸面，其像側表面342於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面341具有至少一反曲點，其像側表面342具有至少一反曲點，其物側表面341於離軸處具有至少一凹臨界點，其像側表面342於離軸處具有至少一臨界點，且其像側表面342由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
濾光元件350的材質為玻璃，其設置於第四透鏡340及成像面360之間，並不影響透鏡系統的焦距。
平板380的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡310於光軸上之間隔距離為1.000公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
表五、第三實施例
f(焦距)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.72，HFOV(半視角)＝73.4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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.000
3 第一透鏡 -2.204 (ASP) 0.220 塑膠 1.548 56.0 -1.03
4 0.786 (ASP) 0.686
5 第二透鏡 -125.000 (ASP) 0.220 塑膠 1.572 37.4 59.21
6 -26.659 (ASP) 0.098
7 光圈 平面 0.049
8 第三透鏡 2.278 (ASP) 0.436 塑膠 1.548 56.0 0.82
9 -0.524 (ASP) 0.221
10 第四透鏡 1.423 (ASP) 0.307 塑膠 1.682 19.4 1.69
11 -5.569 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.126
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表六、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -4.7006E+01 -1.0653E+00 2.0000E+01 -9.0000E+01
A4 = 1.4297E-01 -3.5248E-01 -1.6504E+00 6.2143E-01
A6 = -8.3248E-02 1.9555E+00 1.5807E+01 4.8222E+01
A8 = 3.2919E-02 -5.2831E+00 -6.2990E+01 -4.8688E+02
A10 = -8.1371E-03 6.2161E+00 1.4712E+02 2.4893E+03
A12 = 1.0411E-03 -3.4651E+00 -1.8722E+02 7.0599E+03
A14 = -4.0065E-05 7.6096E-01 9.9840E+01 -7.2868E+04
表面 8 9 10 11
k = 2.3660E+00 -9.0567E+00 9.6319E-01 -8.7791E+01
A4 = -1.6024E+00 -6.4937E+00 9.7404E-01 6.1170E-01
A6 = 4.0340E+01 3.5061E+01 -3.8910E+01 6.4322E-01
A8 = -7.8820E+02 -1.0003E+02 5.4071E+02 -2.4932E+00
A10 = 1.0663E+04 -9.6486E+02 -4.2919E+03 -8.2097E+01
A12 = -6.8155E+04 1.4152E+04 1.9790E+04 4.6259E+02
A14 = 1.6617E+05 -7.5774E+04 -5.3233E+04 -1.0889E+03
A16 = - 1.7056E+05 7.7253E+04 1.2396E+03
A18 = - - -4.6542E+04 -5.5972E+02
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] 0.37 TL [公釐] 2.81
Fno 1.72 SD/TD 0.45
HFOV [度] 73.4 ImgH/f 2.72
Vd4 19.4 TL/ImgH 2.81
Vdmin 19.4 TL/f 7.63
Vd1/N1 36.18 f/EPD 1.72
Vd2/N2 23.79 Y12/R2 1.45
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.95
Vd4/N4 11.53 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.18
CT2/CT3 0.50 Yc11/f 1.92
R1/f -5.99 Yc41/f 1.27
(R7+R8)/(R7-R8) -0.59 Yc42/f 0.70; 1.30
f/f2 0.01 - -
>第四實施例>
請參照圖10至圖12，其中圖10繪示依照本發明第四實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖11繪示圖10的辨識模組的示意圖，且圖12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10及圖11可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件470。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、光圈400、第三透鏡430、第四透鏡440、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。透鏡系統包含四片透鏡(410、420、430、440)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡410具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411於近光軸處為凹面，其像側表面412於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面411具有至少一反曲點，其像側表面412具有至少一反曲點，且其物側表面411於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡420具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421於近光軸處為凸面，其像側表面422於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
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，且其像側表面432於離軸處具有至少一凸臨界點。
第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面441於近光軸處為凸面，其像側表面442於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面441具有至少一反曲點，其像側表面442具有至少一反曲點，其物側表面441於離軸處具有至少一凹臨界點，且其像側表面442於離軸處具有至少一臨界點。
濾光元件450的材質為玻璃，其設置於第四透鏡440及成像面460之間，並不影響透鏡系統的焦距。
平板480的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡410於光軸上之間隔距離為1.000公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
表七、第四實施例
f(焦距)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.71，HFOV(半視角)＝72.2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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.000
3 第一透鏡 -2.784 (ASP) 0.299 塑膠 1.548 56.0 -1.04
4 0.747 (ASP) 0.596
5 第二透鏡 7.594 (ASP) 0.221 塑膠 1.548 56.0 14.16
6 353.912 (ASP) 0.131
7 光圈 平面 0.036
8 第三透鏡 1.554 (ASP) 0.526 塑膠 1.548 56.0 -12.25
9 1.111 (ASP) 0.034
10 第四透鏡 0.346 (ASP) 0.323 塑膠 1.682 19.4 0.51
11 25.773 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.191
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表八、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -8.3824E+01 -1.0869E+00 1.7980E+01 -9.0000E+01
A4 = 1.3519E-01 1.3847E-01 -1.5809E+00 -3.0159E-02
A6 = -7.9878E-02 -6.0705E-01 1.3290E+01 3.9173E+01
A8 = 3.3334E-02 2.6941E-01 -5.0492E+01 -3.7311E+02
A10 = -8.1270E-03 1.4541E-01 1.0898E+02 1.7343E+03
A12 = 1.0255E-03 -1.4691E-01 -1.2581E+02 -1.7990E+03
A14 = -5.3685E-05 3.2435E-02 6.0059E+01 -4.7706E+03
表面 8 9 10 11
k = -6.5861E+01 -4.1354E+01 -1.9803E+00 -9.0000E+01
A4 = 1.0885E+00 -1.9547E+01 -1.1745E+01 3.8825E+00
A6 = -8.3575E+00 2.2396E+02 1.6826E+02 -3.3267E+01
A8 = 6.0670E+01 -1.8875E+03 -1.7139E+03 1.6695E+02
A10 = -7.6099E+02 1.0243E+04 1.1748E+04 -6.0361E+02
A12 = 5.7142E+03 -3.2917E+04 -5.3406E+04 1.4596E+03
A14 = -1.4740E+04 5.5281E+04 1.5215E+05 -2.2018E+03
A16 = - -3.5639E+04 -2.4473E+05 1.8572E+03
A18 = - - 1.6832E+05 -6.6814E+02
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] 0.37 TL [公釐] 2.80
Fno 1.71 SD/TD 0.42
HFOV [度] 72.2 ImgH/f 2.71
Vd4 19.4 TL/ImgH 2.80
Vdmin 19.4 TL/f 7.59
Vd1/N1 36.18 f/EPD 1.71
Vd2/N2 36.18 Y12/R2 1.68
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.82
Vd4/N4 11.53 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.28
CT2/CT3 0.42 Yc11/f 1.72
R1/f -7.54 Yc41/f 1.19
(R7+R8)/(R7-R8) -1.03 Yc42/f 1.32
f/f2 0.03 - -
>第五實施例>
請參照圖13至圖15，其中圖13繪示依照本發明第五實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖14繪示圖13的辨識模組的示意圖，且圖15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13及圖14可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件570。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡510、第二透鏡520、光圈500、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。透鏡系統包含四片透鏡(510、520、530、540)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡510具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面511於近光軸處為凹面，其像側表面512於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面511具有至少一反曲點，其像側表面512具有至少一反曲點，且其物側表面511於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡520具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521於近光軸處為凸面，其像側表面522於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡530具有負屈折力，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，且其像側表面532於離軸處具有至少一凸臨界點。
第四透鏡540具有正屈折力，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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面541具有至少一反曲點，其像側表面542具有至少一反曲點，其物側表面541於離軸處具有至少一凹臨界點，其像側表面542於離軸處具有至少一臨界點，且其像側表面542由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
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，並不影響透鏡系統的焦距。
平板580的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡510於光軸上之間隔距離為1.050公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
表九、第五實施例
f(焦距)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.73，HFOV(半視角)＝72.3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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.050
3 第一透鏡 -1.789 (ASP) 0.230 塑膠 1.548 56.0 -1.15
4 1.013 (ASP) 0.619
5 第二透鏡 488.903 (ASP) 0.234 塑膠 1.548 56.0 22.81
6 -12.818 (ASP) 0.097
7 光圈 平面 0.043
8 第三透鏡 2.745 (ASP) 0.459 塑膠 1.548 56.0 -1.17
9 0.487 (ASP) 0.030
10 第四透鏡 0.254 (ASP) 0.353 塑膠 1.614 27.7 0.39
11 -2.274 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.243
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表十、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -3.6729E+01 -8.6698E-01 9.0000E+01 2.7682E+01
A4 = 1.6527E-01 2.1621E-01 -1.4216E+00 -3.0212E-02
A6 = -1.0659E-01 -7.2554E-01 1.3397E+01 6.8497E+01
A8 = 4.6575E-02 5.9931E-01 -5.1107E+01 -9.5022E+02
A10 = -1.1981E-02 -2.5028E-01 1.0534E+02 6.7862E+03
A12 = 1.5612E-03 5.3422E-02 -1.1086E+02 -2.2732E+04
A14 = -7.8372E-05 -4.5867E-03 4.6013E+01 2.7728E+04
表面 8 9 10 11
k = -6.5280E+01 -4.4662E+01 -7.3331E+00 -9.0000E+01
A4 = -6.9509E-01 -2.2288E+01 -1.4129E+00 2.2936E+00
A6 = -2.0024E+01 3.4416E+02 1.6207E+01 -1.0133E+01
A8 = 7.0752E+02 -4.2446E+03 -1.3574E+02 1.4340E+01
A10 = -7.5057E+03 3.4823E+04 4.2383E+02 -7.3571E+01
A12 = 3.4287E+04 -1.8347E+05 -5.6317E+02 5.0684E+02
A14 = -5.3021E+04 5.8999E+05 3.8313E+02 -1.5528E+03
A16 = - -1.0312E+06 -3.3995E+02 2.3916E+03
A18 = - 7.3956E+05 2.5568E+02 -1.8386E+03
A20 = - - - 5.6087E+02
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] 0.37 TL [公釐] 2.75
Fno 1.73 SD/TD 0.43
HFOV [度] 72.3 ImgH/f 2.64
Vd4 27.7 TL/ImgH 2.81
Vdmin 27.7 TL/f 7.43
Vd1/N1 36.18 f/EPD 1.73
Vd2/N2 36.18 Y12/R2 1.35
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.81
Vd4/N4 17.16 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.18
CT2/CT3 0.51 Yc11/f 1.94
R1/f -4.82 Yc41/f 1.16
(R7+R8)/(R7-R8) -0.80 Yc42/f 0.61; 1.12
f/f2 0.02 - -
>第六實施例>
請參照圖16至圖18，其中圖16繪示依照本發明第六實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖17繪示圖16的辨識模組的示意圖，且圖18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16及圖17可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件670。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡610、第二透鏡620、光圈600、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。透鏡系統包含四片透鏡(610、620、630、640)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡610具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611於近光軸處為凹面，其像側表面612於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面611具有至少一反曲點，其像側表面612具有至少一反曲點，且其物側表面611於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡620具有正屈折力，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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
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，且其像側表面632於離軸處具有至少一凸臨界點。
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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面641具有至少一反曲點，其像側表面642具有至少一反曲點，其物側表面641於離軸處具有至少一凹臨界點，其像側表面642於離軸處具有至少一臨界點，且其像側表面642由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
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，並不影響透鏡系統的焦距。
平板680的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡610於光軸上之間隔距離為1.050公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
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)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.75，HFOV(半視角)＝72.2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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.050
3 第一透鏡 -1.797 (ASP) 0.230 塑膠 1.548 56.0 -1.15
4 1.020 (ASP) 0.615
5 第二透鏡 58.598 (ASP) 0.233 塑膠 1.548 56.0 37.92
6 -32.131 (ASP) 0.097
7 光圈 平面 0.046
8 第三透鏡 2.435 (ASP) 0.455 塑膠 1.548 56.0 -1.87
9 0.674 (ASP) 0.037
10 第四透鏡 0.288 (ASP) 0.351 塑膠 1.623 26.0 0.44
11 -3.034 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.242
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表十二、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -3.6682E+01 -8.6293E-01 9.0000E+01 8.6350E+01
A4 = 1.6037E-01 2.1426E-01 -1.5829E+00 -1.0422E+00
A6 = -1.0115E-01 -7.3192E-01 1.5003E+01 1.0490E+02
A8 = 4.3622E-02 6.1356E-01 -5.8377E+01 -1.4855E+03
A10 = -1.1124E-02 -2.5986E-01 1.2318E+02 1.0936E+04
A12 = 1.4341E-03 5.6113E-02 -1.3309E+02 -3.7735E+04
A14 = -7.0613E-05 -4.8467E-03 5.6818E+01 4.7492E+04
表面 8 9 10 11
k = 7.4255E+00 -8.8078E+01 -8.5801E+00 7.8746E+00
A4 = -1.5875E+00 -2.0904E+01 -8.4213E-01 1.8153E+00
A6 = -8.4295E+00 3.2448E+02 1.0476E+01 2.9286E+00
A8 = 6.1154E+02 -4.0558E+03 -9.8718E+01 -1.0801E+02
A10 = -7.6856E+03 3.3673E+04 2.7181E+02 6.0527E+02
A12 = 4.2362E+04 -1.7938E+05 -1.3958E+02 -1.8158E+03
A14 = -1.0523E+05 5.8338E+05 -4.0156E+02 3.3429E+03
A16 = 9.6587E+04 -1.0316E+06 5.0250E+02 -3.7497E+03
A18 = - 7.4868E+05 -1.2665E+02 2.3338E+03
A20 = - - - -6.1384E+02
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，下表所述的定義皆與上述實施例相同，在此不加以贅述。
第六實施例
f [公釐] 0.37 TL [公釐] 2.75
Fno 1.75 SD/TD 0.43
HFOV [度] 72.2 ImgH/f 2.57
Vd4 26.0 TL/ImgH 2.87
Vdmin 26.0 TL/f 7.37
Vd1/N1 36.18 f/EPD 1.75
Vd2/N2 36.18 Y12/R2 1.39
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.82
Vd4/N4 16.02 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.19
CT2/CT3 0.51 Yc11/f 1.95
R1/f -4.81 Yc41/f 1.15
(R7+R8)/(R7-R8) -0.83 Yc42/f 0.61; 1.11
f/f2 0.01 - -
>第七實施例>
請參照圖19至圖21，其中圖19繪示依照本發明第七實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖20繪示圖19的辨識模組的示意圖，且圖21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19及圖20可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件770。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡710、第二透鏡720、光圈700、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。透鏡系統包含四片透鏡(710、720、730、740)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡710具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711於近光軸處為凹面，其像側表面712於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面711具有至少一反曲點，其像側表面712具有至少一反曲點，且其物側表面711於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡720具有負屈折力，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於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731於近光軸處為凸面，其像側表面732於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，且其像側表面732於離軸處具有至少一凸臨界點。
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於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其物側表面741具有至少一反曲點，其像側表面742具有至少一反曲點，其物側表面741於離軸處具有至少一凹臨界點，其像側表面742於離軸處具有至少一臨界點，且其像側表面742由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
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，並不影響透鏡系統的焦距。
平板780的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡710於光軸上之間隔距離為1.000公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
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)＝0.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝1.70，HFOV(半視角)＝72.0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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.000
3 第一透鏡 -2.530 (ASP) 0.270 塑膠 1.548 56.0 -1.01
4 0.738 (ASP) 0.598
5 第二透鏡 4.715 (ASP) 0.250 塑膠 1.548 56.0 -30.67
6 3.613 (ASP) 0.093
7 光圈 平面 0.019
8 第三透鏡 2.079 (ASP) 0.497 塑膠 1.548 56.0 6.61
9 4.465 (ASP) 0.035
10 第四透鏡 0.441 (ASP) 0.347 塑膠 1.682 19.4 0.59
11 -3.442 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.246
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表十四、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -8.9853E+01 -1.0727E+00 -8.8904E+00 1.4857E+01
A4 = 1.3661E-01 2.0834E-01 -1.5601E+00 -1.1951E+00
A6 = -7.9865E-02 -1.0025E+00 1.1929E+01 1.0819E+02
A8 = 3.3432E-02 9.7442E-01 -3.8953E+01 -1.4375E+03
A10 = -8.0930E-03 -4.2814E-01 6.8881E+01 1.0325E+04
A12 = 1.0227E-03 7.3999E-02 -6.2772E+01 -3.1223E+04
A14 = -5.5131E-05 -1.2846E-04 2.3644E+01 3.2193E+04
表面 8 9 10 11
k = -8.9627E+01 -7.9270E+01 -2.1590E+00 1.3881E+01
A4 = 6.5579E-01 -1.6587E+01 -1.0498E+01 1.4346E+00
A6 = -1.2779E+01 1.6295E+02 1.3490E+02 1.9663E+00
A8 = 2.5956E+02 -1.1772E+03 -1.1520E+03 -7.3633E+01
A10 = -2.3584E+03 5.0866E+03 6.1740E+03 4.1537E+02
A12 = 8.1257E+03 -1.2265E+04 -2.0598E+04 -1.2504E+03
A14 = -8.8409E+03 1.5335E+04 4.0067E+04 2.1572E+03
A16 = - -7.7031E+03 -4.0713E+04 -1.9975E+03
A18 = - - 1.6495E+04 7.6689E+02
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] 0.37 TL [公釐] 2.80
Fno 1.70 SD/TD 0.43
HFOV [度] 72.0 ImgH/f 2.72
Vd4 19.4 TL/ImgH 2.80
Vdmin 19.4 TL/f 7.62
Vd1/N1 36.18 f/EPD 1.70
Vd2/N2 36.18 Y12/R2 1.69
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.82
Vd4/N4 11.53 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.33
CT2/CT3 0.50 Yc11/f 1.71
R1/f -6.88 Yc41/f 1.16
(R7+R8)/(R7-R8) -0.77 Yc42/f 0.66; 1.19
f/f2 -0.01 - -
>第八實施例>
請參照圖22至圖24，其中圖22繪示依照本發明第八實施例的辨識模組及平板的示意圖，圖23繪示圖22的辨識模組的示意圖，且圖24由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖22及圖23可知，辨識模組包含透鏡系統(未另標號)與電子感光元件870。透鏡系統由物側至像側依序包含第一透鏡810、第二透鏡820、光圈800、第三透鏡830、第四透鏡840、濾光元件850與成像面860。其中，電子感光元件870設置於成像面860上。透鏡系統包含四片透鏡(810、820、830、840)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡810具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面811於近光軸處為凹面，其像側表面812於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面811具有至少一反曲點，其像側表面812具有至少一反曲點，且其物側表面811於離軸處具有至少一凸臨界點。
第二透鏡820具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面821於近光軸處為凹面，其像側表面822於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡830具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831於近光軸處為凸面，其像側表面832於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡840具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面841於近光軸處為凸面，其像側表面842於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其物側表面841具有至少一反曲點，其像側表面842具有至少一反曲點，其物側表面841於離軸處具有至少一凹臨界點，且其像側表面842於離軸處具有至少一臨界點。
濾光元件850的材質為玻璃，其設置於第四透鏡840及成像面860之間，並不影響透鏡系統的焦距。
平板880的材質為玻璃，其設置於辨識模組之物側方向且與第一透鏡810於光軸上之間隔距離為1.039公釐，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
表十五、第八實施例
f(焦距)＝0.43公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.02，HFOV(半視角)＝69.9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 0.000
1 平板 平面 1.465 玻璃 1.517 64.2 -
2 平面 1.039
3 第一透鏡 -4.767 (ASP) 0.229 塑膠 1.548 56.0 -1.31
4 0.859 (ASP) 1.035
5 第二透鏡 -16.699 (ASP) 0.269 塑膠 1.649 23.5 8.49
6 -4.170 (ASP) 0.126
7 光圈 平面 0.127
8 第三透鏡 1.909 (ASP) 0.574 塑膠 1.548 56.0 1.00
9 -0.691 (ASP) 0.221
10 第四透鏡 0.610 (ASP) 0.220 塑膠 1.705 17.0 4.31
11 0.649 (ASP) 0.300
12 濾光元件 平面 0.145 玻璃 1.517 64.2 -
13 平面 0.221
14 成像面 平面 -
參考波長為525.0 nm
表十六、非球面係數
表面 3 4 5 6
k = -7.0457E+01 -8.3912E-01 9.0000E+01 7.4420E+01
A4 = 1.3030E-01 -7.6617E-02 -7.3143E-01 2.2897E-01
A6 = -8.0761E-02 3.9883E-01 4.2453E+00 1.0641E+01
A8 = 3.3374E-02 -4.2531E-01 -1.3516E+01 -1.1945E+02
A10 = -8.1109E-03 -1.0749E-01 3.2061E+01 9.0049E+02
A12 = 1.0285E-03 2.4456E-01 -4.7654E+01 -3.5135E+03
A14 = -5.0584E-05 -6.8813E-02 2.9058E+01 5.3541E+03
表面 8 9 10 11
k = -7.0572E+01 -1.8152E+01 -1.7304E+00 -2.7680E+00
A4 = 2.3469E-01 -6.4238E+00 -6.3220E-01 8.5102E-01
A6 = -1.6198E-01 4.9050E+01 -3.3728E+00 -1.2106E+01
A8 = -1.4523E+01 -3.0635E+02 1.5473E+01 5.2403E+01
A10 = 1.2536E+02 1.3075E+03 -7.4374E+01 -1.3772E+02
A12 = -3.3566E+02 -3.4715E+03 3.2435E+02 2.3231E+02
A14 = 3.2263E+02 5.0194E+03 -8.9229E+02 -2.4800E+02
A16 = - -2.7876E+03 1.2409E+03 1.5266E+02
A18 = - - -6.6180E+02 -4.1048E+01
第八實施例中，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。
第八實施例
f [公釐] 0.43 TL [公釐] 3.47
Fno 2.02 SD/TD 0.41
HFOV [度] 69.9 ImgH/f 2.44
Vd4 17.0 TL/ImgH 3.30
Vdmin 17.0 TL/f 8.04
Vd1/N1 36.18 f/EPD 2.02
Vd2/N2 14.25 Y12/R2 1.37
Vd3/N3 36.18 tan(HFOV)/Fno 1.36
Vd4/N4 9.97 (|SAG21|+|SAG22|)/f 0.06
CT2/CT3 0.47 Yc11/f 1.44
R1/f -11.05 Yc41/f 1.25
(R7+R8)/(R7-R8) -32.17 Yc42/f 1.53
f/f2 0.05 - -
>第九實施例>
請參照圖25及圖26，其中圖25繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置的示意圖，且圖26繪示圖25的電子裝置辨識指紋的示意圖。
在本實施例中，電子裝置20a為具有生物辨識功能的智慧型手機。電子裝置20a包含取像裝置10a、辨識模組30a以及平板50a。其中，取像裝置10a作為電子裝置20a的前置鏡頭使用以提供自拍功能，並且取像裝置10a包含本發明之透鏡系統以及電子感光元件。辨識模組30a具有指紋辨識的功能，其包含上述第一實施例之透鏡系統以及電子感光元件，但不以此為限，本發明亦可採用其他實施例之透鏡系統。在本實施例中，取像裝置10a與辨識模組30a皆包含本發明之透鏡系統，但不以此為限。舉例來說，取像裝置10a與辨識模組30a可僅一者包含本發明之透鏡系統。
平板50a設置於辨識模組30a之物側方向，其為具有顯示功能之模組，可提供保護的功能，並可減少額外元件的使用。此外，平板50a可為透光平板，使光線可通過平板50a進入螢幕下之辨識模組30a中的透鏡系統，以達成更多應用。並且，平板50a可具有觸控螢幕的功能，藉以可省去額外的輸入裝置，並能使操作更加直觀。另外，平板50a可具有發光功能，其可例如但不限於是採用有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)或主動矩陣有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED)，藉此，平板50a可作為光源照射被攝物，以省去額外光源的設置。
>第十實施例>
請參照圖27，其繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置辨識指紋的示意圖。在本實施例中，電子裝置20b為具有生物辨識功能的智慧型手機。電子裝置20b包含辨識模組30b、光源S以及平板50b。其中，辨識模組30b具有指紋辨識的功能，其包含上述第一實施例之透鏡系統以及電子感光元件，但不以此為限，本發明亦可採用其他實施例之透鏡系統。平板50b設置於辨識模組30b之物側方向，其例如為可透光的玻璃基板。光源S設置於透鏡系統的一側，用以照射被攝物，使來自被攝物的光線可通過平板50b進入辨識模組30b中的透鏡系統。在本實施例中，辨識模組30b為上述第一實施例之辨識模組，但不以此為限。
上述實施例的平板以具有顯示功能之模組或玻璃基板為例，但本發明不以此為限。在其他實施例中，平板可例如為濾光片等。
本發明的辨識模組可適用於觸控螢幕下指紋辨識，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色，但不以應用於指紋辨識為限。舉例來說，辨識模組還可多方面應用於虹膜辨識及人臉辨識等生物辨識。
>第十一實施例>
請參照圖28與圖29，其中圖28繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，且圖29繪示圖28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20c為一智慧型手機。電子裝置20c包含取像裝置21c、取像裝置22c、取像裝置23c、取像裝置24c以及顯示裝置25c。取像裝置21c包含上述第一實施例揭露的透鏡系統以及電子感光元件，但不以此為限，本發明亦可採用其他實施例之透鏡系統。
本實施例之取像裝置22c、取像裝置23c與取像裝置24c具有相異的視角。詳細來說，取像裝置22c為一望遠取像裝置，取像裝置23c為一廣角取像裝置，且取像裝置24c為一超廣角取像裝置。藉此，電子裝置20c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20c的應用範圍，以適應各種狀態的使用需求。
在本實施例中，取像裝置22c、取像裝置23c與取像裝置24c係配置於電子裝置20c的其中一側，而取像裝置21c與顯示裝置25c則配置於電子裝置20c的另一側，其中取像裝置21c可作為前置鏡頭以提供自拍功能，但本發明並不以此為限。
本發明的透鏡系統可應用於各式電子裝置，且應用領域包含影像拍攝與辨識功能等成像需求。舉例來說，透鏡系統可多方面應用於生物辨識、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、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，並非限制本發明之透鏡系統的運用範圍。
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。
20a、20b、20c:電子裝置 10a、21c、22c、23c、24c:取像裝置 25c:顯示裝置 30a、30b:辨識模組 50a、50b:平板 S:光源 P:反曲點 C:臨界點 100、200、300、400、500、600、700、800:光圈 110、210、310、410、510、610、710、810:第一透鏡 111、211、311、411、511、611、711、811:物側表面 112、212、312、412、512、612、712、812:像側表面 120、220、320、420、520、620、720、820:第二透鏡 121、221、321、421、521、621、721、821:物側表面 122、222、322、422、522、622、722、822:像側表面 130、230、330、430、530、630、730、830:第三透鏡 131、231、331、431、531、631、731、831:物側表面 132、232、332、432、532、632、732、832:像側表面 140、240、340、440、540、640、740、840:第四透鏡 141、241、341、441、541、641、741、841:物側表面 142、242、342、442、542、642、742、842:像側表面 150、250、350、450、550、650、750、850:濾光元件 160、260、360、460、560、660、760、860:成像面 170、270、370、470、570、670、770、870:電子感光元件 180、280、380、480、580、680、780、880:平板 CT2:第二透鏡於光軸上的厚度 CT3:第三透鏡於光軸上的厚度 EPD:透鏡系統的入瞳孔徑 f:透鏡系統的焦距 f2:第二透鏡的焦距 Fno:透鏡系統的光圈值 HFOV:透鏡系統中最大視角的一半 ImgH:透鏡系統的最大成像高度 N1:第一透鏡的折射率 N2:第二透鏡的折射率 N3:第三透鏡的折射率 N4:第四透鏡的折射率 Ni:第i透鏡的折射率 Nd:單一透鏡於氦d線波長(587.6 nm)量測到的折射率 NF:單一透鏡於氫F線波長(486.1 nm)量測到的折射率 NC:單一透鏡於氫C線波長(656.3 nm)量測到的折射率 R1:第一透鏡物側表面的曲率半徑 R2:第一透鏡像側表面的曲率半徑 R7:第四透鏡物側表面的曲率半徑 R8:第四透鏡像側表面的曲率半徑 SAG21:第二透鏡物側表面於光軸上的交點至第二透鏡物側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量 SAG22:第二透鏡像側表面於光軸上的交點至第二透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量 SD:光圈至第四透鏡像側表面於光軸上的距離 TD:第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離 TL:第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離 Vd1:第一透鏡的阿貝數 Vd2:第二透鏡的阿貝數 Vd3:第三透鏡的阿貝數 Vd4:第四透鏡的阿貝數 Vdi:第i透鏡的阿貝數 Vd:單一透鏡的阿貝數 Vdmin:透鏡系統所有透鏡中的阿貝數最小值 Y12:第一透鏡像側表面的最大有效半徑 Yc11:第一透鏡物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
圖1繪示依照本發明第一實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖2繪示圖1的辨識模組的示意圖。 圖3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4繪示依照本發明第二實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖5繪示圖4的辨識模組的示意圖。 圖6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7繪示依照本發明第三實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖8繪示圖7的辨識模組的示意圖。 圖9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10繪示依照本發明第四實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖11繪示圖10的辨識模組的示意圖。 圖12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13繪示依照本發明第五實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖14繪示圖13的辨識模組的示意圖。 圖15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16繪示依照本發明第六實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖17繪示圖16的辨識模組的示意圖。 圖18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19繪示依照本發明第七實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖20繪示圖19的辨識模組的示意圖。 圖21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22繪示依照本發明第八實施例的辨識模組及平板的示意圖。 圖23繪示圖22的辨識模組的示意圖。 圖24由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖25繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖26繪示圖25的電子裝置辨識指紋的示意圖。 圖27繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置辨識指紋的示意圖。 圖28繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖29繪示圖28之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖30繪示依照本發明第一實施例中參數Y12、Yc11、Yc41、Yc42以及第一透鏡和第四透鏡的反曲點及臨界點的示意圖。 圖31繪示依照本發明第一實施例中第二透鏡及參數SAG21和SAG22的示意圖。
100:光圈
110:第一透鏡
120:第二透鏡
130:第三透鏡
140:第四透鏡
150:濾光元件
160:成像面
170:電子感光元件
180:平板

Claims (27)

  1. 一種透鏡系統，包含四片透鏡，該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，且該四片透鏡分別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，該第一透鏡物側表面與該第一透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點，該第四透鏡具有正屈折力，該第四透鏡物側表面於近光軸處為凸面，且該第四透鏡物側表面與該第四透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點； 其中，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該透鏡系統的焦距為f，該第四透鏡的阿貝數為Vd4，該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件： 4.85 > TL/f > 15.0； 10.0 > Vd4 > 38.0；以及 -3.50 > (R7+R8)/(R7-R8) > 0.85。
  2. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該第一透鏡具有負屈折力。
  3. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該第四透鏡物側表面於離軸處具有至少一凹臨界點。
  4. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該第四透鏡像側表面於近光軸處為凸面。
  5. 如請求項4所述之透鏡系統，其中該第四透鏡像側表面由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
  6. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該透鏡系統的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件： -0.15 > f/f2 > 0.15。
  7. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該透鏡系統所有透鏡中的阿貝數最小值為Vdmin，其滿足下列條件： 13.0 > Vdmin > 21.0。
  8. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該第一透鏡像側表面的最大有效半徑為Y12，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件： 1.02 > Y12/R2 > 4.50。
  9. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該第一透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc11，該透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡物側表面於離軸處具有至少一臨界點滿足下列條件： 0.50 > Yc11/f > 5.0。
  10. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該透鏡系統的最大成像高度為ImgH，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件： 2.0 > ImgH/f > 8.0。
  11. 如請求項1所述之透鏡系統，其中該透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，該透鏡系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件： 1.50 > tan(HFOV)/Fno。
  12. 如請求項1所述之透鏡系統，更包含設置於該第二透鏡及該第三透鏡之間的一光圈，其中該光圈至該第四透鏡像側表面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡物側表面至該第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD，該透鏡系統的焦距為f，該透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件： 0.40 > SD/TD > 0.95；以及 1.0 > f/EPD > 2.05。
  13. 一電子裝置，包含： 一辨識模組，包含如請求項1所述之透鏡系統與一電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該透鏡系統的該成像面上；以及 一平板，設置於該辨識模組之物側方向； 其中，該平板為具有顯示功能之模組，且該平板與該第一透鏡於光軸上之間隔距離小於1.50公釐。
  14. 一種透鏡系統，包含四片透鏡，該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，且該四片透鏡分別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，該第一透鏡物側表面於近光軸處為凹面，該第一透鏡物側表面與該第一透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點，且該第四透鏡具有正屈折力； 其中，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該透鏡系統的焦距為f，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，該透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件： 4.85 > TL/f > 15.0； 0.10 > CT2/CT3 > 0.95； (R7+R8)/(R7-R8) > 0.35；以及 1.25 > f/EPD > 2.50。
  15. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第一透鏡具有負屈折力。
  16. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第三透鏡像側表面於近光軸處為凹面，且該第三透鏡像側表面於離軸處具有至少一凸臨界點。
  17. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第一透鏡物側表面於離軸處具有至少一凸臨界點，且該第四透鏡物側表面與該第四透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。
  18. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件： 0.20 > CT2/CT3 > 0.65。
  19. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，該透鏡系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件： 1.50 > tan(HFOV)/Fno。
  20. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該透鏡系統的最大成像高度為ImgH，該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件： 2.0 > TL/ImgH > 3.50；以及 -12.0 > R1/f > 0。
  21. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第二透鏡物側表面於光軸上的交點至該第二透鏡物側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG21，該第二透鏡像側表面於光軸上的交點至該第二透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG22，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件： 0 ≦ (|SAG21|+|SAG22|)/f > 0.50。
  22. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該透鏡系統中至少一片具有正屈折力的透鏡的阿貝數小於30.0。
  23. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第一透鏡的阿貝數為Vd1，該第二透鏡的阿貝數為Vd2，該第三透鏡的阿貝數為Vd3，該第四透鏡的阿貝數為Vd4，第i透鏡的阿貝數為Vdi，該第一透鏡的折射率為N1，該第二透鏡的折射率為N2，該第三透鏡的折射率為N3，該第四透鏡的折射率為N4，第i透鏡的折射率為Ni，該透鏡系統中至少一片透鏡滿足下列條件： Vdi/Ni > 13.5，其中i = 1、2、3或4。
  24. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第三透鏡於光軸上的厚度為該透鏡系統中各單一透鏡於光軸上之厚度的最大者，該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] > TL > 3.0 [公釐]。
  25. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第四透鏡像側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc42，該透鏡系統的焦距為f，該第四透鏡像側表面於離軸處具有至少一臨界點滿足下列條件： 0.20 > Yc42/f > 2.0。
  26. 如請求項14所述之透鏡系統，其中該第四透鏡物側表面的臨界點與光軸間的垂直距離為Yc41，該透鏡系統的焦距為f，該第四透鏡物側表面於離軸處具有至少一臨界點滿足下列條件： 0.30 > Yc41/f > 2.0。
  27. 一電子裝置，包含： 一辨識模組，包含如請求項14所述之透鏡系統與一電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該透鏡系統的該成像面上；以及 一平板，設置於該辨識模組之物側方向； 其中，該平板為具有顯示功能之模組，且該平板與該第一透鏡於光軸上之間隔距離小於1.50公釐。
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