TW202407408A - 折疊光學系統、取像裝置及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種折疊光學系統，包含光路折疊組件以及多片透鏡。光路折疊組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。第一穿透面與第二反射面實質為同一界面。光路沿第一光軸經過第一穿透面至第一反射面上，第一反射面將光路由第一光軸轉折至第二光軸，第二反射面將光路由第二光軸轉折至第三光軸，第三反射面將光路由第三光軸轉折至第四光軸，且光路沿第四光軸經過第二穿透面至成像面上。這些透鏡至少包含第一透鏡。第一透鏡位於第一光軸上，第一透鏡具有正屈折力，且第一透鏡入光表面於近光軸處為凸面。

Description

折疊光學系統、取像裝置及電子裝置
本揭示係關於一種折疊光學系統、取像裝置及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的折疊光學系統及取像裝置。
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。
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，故本揭示期望提供一種光學鏡頭以符合需求。
近年來的電子產品訴求輕薄化，因此傳統的攝影鏡頭難以同時滿足高規格與微型化的需求，特別是大光圈或具望遠特徵的微型鏡頭等。但因光學變焦需求變得更嚴格(加大光學變焦倍率等)，已知的先前望遠鏡頭技術漸漸無法滿足需求(總長太長，光圈太小，品質不足或無法微型化)，因此需要用不同的光學特徵或具有光軸轉折的配置等方式解決上述需求。因電子裝置的厚度限制，某些光學鏡頭會在鏡筒或鏡片做切割，移除成像時沒有用到的部分以減小鏡頭單一方向的尺寸，另可搭配反射元件達成裝置厚度的減小，且給予鏡頭足夠的光學總長度來展現長焦距的望遠功效。
本揭示提供一種折疊光學系統、取像裝置以及電子裝置。其中，折疊光學系統包含光路折疊組件，且光路折疊組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。當滿足特定條件時，本揭示提供的折疊光學系統能同時滿足微型化和高成像品質的需求。
本揭示提供一種折疊光學系統，包含一光路折疊組件以及多片透鏡。光路折疊組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。第一穿透面與第二反射面實質上為同一界面。光路沿一第一光軸經過第一穿透面至第一反射面上，第一反射面將光路由第一光軸轉折至一第二光軸，第二反射面將光路由第二光軸轉折至一第三光軸，第三反射面將光路由第三光軸轉折至一第四光軸，且光路沿第四光軸經過第二穿透面至一成像面上。這些透鏡各自沿光路的走向依序具有一入光表面以及一出光表面。這些透鏡至少包含一第一透鏡。第一透鏡位於第一光軸上，第一透鏡具有正屈折力，且第一透鏡入光表面於近光軸處為凸面。
本揭示另提供一種折疊光學系統，包含一光路折疊組件以及多片透鏡。光路折疊組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。第一穿透面與第二反射面實質上為同一界面。光路沿一第一光軸經過第一穿透面至第一反射面上，第一反射面將光路由第一光軸轉折至一第二光軸，第二反射面將光路由第二光軸轉折至一第三光軸，第三反射面將光路由第三光軸轉折至一第四光軸，光路沿第四光軸經過第二穿透面至一成像面上，且第一光軸與成像面的法線方向實質上平行。這些透鏡各自沿光路的走向依序具有一入光表面以及一出光表面。這些透鏡沿光路的走向依序至少包含一第一透鏡以及一第二透鏡。第一透鏡與第二透鏡位於第一光軸上，第一透鏡具有正屈折力，且第二透鏡具有負屈折力。光路折疊組件位於這些透鏡之間，或者光路折疊組件在光路的走向上位於這些透鏡與成像面之間。各個透鏡位於第一光軸或第四光軸上。第一透鏡入光表面至成像面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸所經過的距離為TL，折疊光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：
0.90 ＜ TL/f ＜ 2.00。
本揭示提供一種取像裝置，其包含前述的折疊光學系統以及一電子感光元件，其中電子感光元件設置於折疊光學系統的成像面上。
本揭示提供一種電子裝置，其包含前述的取像裝置。
根據以上所揭露之折疊光學系統、取像裝置與電子裝置，藉由光路折疊組件的設置，可使空間配置更加靈活，有利於壓縮折疊光學系統的體積。
當TL/f滿足上述條件時，可有效平衡折疊光學系統的光學總長度與焦距間的比例，以滿足產品的應用需求。
折疊光學系統包含光路折疊組件以及多片透鏡，其可應用於取像裝置以及電子裝置。藉由光路折疊組件的設置，可使空間配置更加靈活，有利於壓縮折疊光學系統的體積。
較佳地，光路折疊組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。較佳地，光路沿第一光軸經過第一穿透面至第一反射面上，第一反射面將光路由第一光軸轉折至第二光軸，第二反射面將光路由第二光軸轉折至第三光軸，第三反射面將光路由第三光軸轉折至第四光軸，且光路沿第四光軸經過第二穿透面至成像面上。
較佳地，第一穿透面與第二反射面實質上為同一界面。較佳地，第一穿透面、第二反射面與第二穿透面可實質上為同一平面，且所述平面的法線方向可實質上平行於第一光軸；藉此，可在壓縮折疊光學系統厚度與製造難易度之間取得較為合適的平衡，進而提升良率。較佳地，第一光軸與成像面的法線方向可為實質上平行；藉此，有助於提升折疊光學系統的穩定性，降低敏感度。
較佳地，光路透過光路折疊組件轉折三次，各個光軸之間的夾角可依空間配置等需求而有各種角度。較佳地，第一反射面與第三反射面可為鏡面或具有反射塗層，以利用鏡面反射來轉折光路，第二反射面可使用全反射原理來轉折光路。較佳地，光路折疊組件的各個反射面與各個穿透面可為平坦面、球面、非球面、旋轉對稱或非旋轉對稱之自由曲面(Freeform Surface)。在本說明書中，Q2D freeform asphere (在本說明書可簡寫為Q2D)可為一種非旋轉對稱的自由曲面形式。
較佳地，光路折疊組件可至少包含一稜鏡，且所述稜鏡可具有第二反射面。較佳地，光路折疊組件亦可由單一稜鏡組成。較佳地，光路折疊組件可位於多片透鏡之間，或者光路折疊組件在光路的走向上可位於多片透鏡與成像面之間。請參照圖25，繪示有依照本揭示第一實施例中包含一個稜鏡PR1且位於多片透鏡(E1、E2、E3)之間的光路折疊組件。請參照圖26，繪示有依照本揭示第三實施例中包含兩個稜鏡PR1、PR2且位於多片透鏡(E1、E2、E3)與成像面IMG之間的光路折疊組件。
較佳地，第一穿透面、第一反射面、第二反射面、第三反射面與第二穿透面之間可有其他表面，例如在光路折疊組件包含兩個稜鏡時，第二反射面與第三反射面之間可有其他供光路穿過的表面。請參照圖26，繪示有依照本揭示第三實施例中在第二反射面RF2與第三反射面RF3之間供光路穿過的第一對應面OP1以及第二對應面OP2。
較佳地，用來做為光路折疊組件的稜鏡可依設計需求選用材質，如玻璃或塑膠等。此外，在本說明書中，具有光路轉折功能的稜鏡不算在所述多片透鏡之中。
較佳地，各個透鏡可位於第一光軸或第四光軸上。也就是說，第二光軸與第三光軸上可不設置有任何透鏡。藉此，可使光路折疊組件有足夠的空間來讓折疊光學系統的光路折疊，有助於產品薄型化。
較佳地，多片透鏡各自沿光路的走向依序具有入光表面以及出光表面。較佳地，多片透鏡至少包含第一透鏡，且第一透鏡與被攝物之間無設置其他透鏡。較佳地，多片透鏡亦可在光路的走向上於第一透鏡的出光側更包含第二透鏡。亦即，多片透鏡沿光路的走向依序至少包含第一透鏡以及第二透鏡。較佳地，多片透鏡更可包含最靠近成像面的最後透鏡，最後透鏡在光路的走向上位於其他透鏡的出光側，且最後透鏡至成像面之間無設置其他透鏡。也就是說，當多片透鏡總共包含三片透鏡時，最後透鏡即為第三透鏡；當多片透鏡總共包含四片透鏡時，最後透鏡即為第四透鏡；當多片透鏡總共包含五片透鏡時，最後透鏡即為第五透鏡。
較佳地，第一透鏡位於第一光軸上。較佳地，第一透鏡具有正屈折力；藉此，有助於壓縮折疊光學系統在第一光軸的長度，進而縮減整個電子裝置在第一光軸方向的厚度。較佳地，第一透鏡入光表面於近光軸處可為凸面；藉此，可減小離軸視場入射第一透鏡入光表面的入射角度，有助於縮減電子裝置的開孔大小。
較佳地，第二透鏡可位於第一光軸上。較佳地，第二透鏡可具有負屈折力；藉此，有助於平衡折疊光學系統入光側的屈折力分布，以在壓縮折疊光學系統厚度與提升成像品質間取得平衡。較佳地，第二透鏡出光表面於近光軸處可為凹面；藉此，可有效平衡第一透鏡所產生的像差，以提升影像品質。
較佳地，多片透鏡中可有至少一片透鏡為塑膠材質且其入光表面與其出光表面皆為非球面。藉此，可有效降低生產成本，提升設計自由度，有助於改善影像品質與增加量產能力。
較佳地，多片透鏡中可有至少一片透鏡的折射率大於1.63。藉此，可有效平衡透鏡的材質分布，有助於壓縮體積與修正像差。
第一透鏡入光表面至成像面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸所經過的距離為TL，折疊光學系統的焦距為f，其可較佳地滿足下列條件：0.90 ＜ TL/f ＜ 2.00。藉此，可有效平衡折疊光學系統的光學總長度與焦距間的比例，以滿足產品的應用需求。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.10 ＜ TL/f ＜ 1.60。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.20 ＜ TL/f ＜ 1.55。
第一透鏡入光表面的曲率半徑為R1，第一透鏡出光表面的曲率半徑為R2，其可較佳地滿足下列條件：-1.50 ＜ R1/R2 ＜ 0.90。藉此，可調整第一透鏡的面形，強化第一透鏡入光表面的光路控制能力。其中，亦可較佳地滿足下列條件：-1.00 ＜ R1/R2 ＜ 0.80。
第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，其可較佳地滿足下列條件：-5.00 ＜ f2/f1 ＜ -0.03。藉此，可使第一透鏡與第二透鏡相互配合以修正球差等像差。其中，亦可較佳地滿足下列條件：-4.50 ＜ f2/f1 ＜ -0.10。
當第二透鏡位於第一光軸上時，第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸的距離為ET2，第二透鏡於第一光軸上的厚度為CT2，其可較佳地滿足下列條件：0.95 ＜ ET2/CT2 ＜ 3.50。藉此，可調整第二透鏡的中心厚度與邊緣厚度的比例，有助於在減少製造難度與降低透鏡內雜散光之間取得平衡。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.00 ＜ ET2/CT2 ＜ 3.20。請參照圖28，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數ET2的示意圖。
第一透鏡入光表面至成像面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸所經過的距離為TL，第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置與第一光軸的垂直距離為Y11，其可較佳地滿足下列條件：3.80 ＜ TL/Y11 ＜ 15.00。藉此，可有效控制第一透鏡入光表面大小與折疊光學系統光學總長度的比例，可有效縮小鏡頭開孔，讓鏡頭更適合應用於多種電子裝置。其中，亦可較佳地滿足下列條件：5.00 ＜ TL/Y11 ＜ 13.00。請參照圖28，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數Y11的示意圖。
折疊光學系統中最大視角的一半為HFOV，其可較佳地滿足下列條件：2.00 [度] ＜ HFOV ＜ 18.00 [度]。藉此，可讓折疊光學系統具有適當的視角以配合望遠應用。其中，亦可較佳地滿足下列條件：4.00 [度] ＜ HFOV ＜ 16.50 [度]。其中，亦可較佳地滿足下列條件：5.00 [度] ＜ HFOV ＜ 15.80 [度]。
第一透鏡入光表面至最後透鏡出光表面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸當中的至少一者所經過的距離為TD，折疊光學系統的焦距為f，其可較佳地滿足下列條件：0.60 ＜ TD/f ＜ 1.80。藉此，可調整透鏡在折疊光學系統中的分布，以有效利用電子裝置厚度方向的空間。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.90 ＜ TD/f ＜ 1.70。請注意若最後透鏡位於第一光軸上，則TD的定義為第一透鏡入光表面至最後透鏡出光表面沿第一光軸所經過的距離；若最後透鏡位於第四光軸上，則TD的定義為第一透鏡入光表面至最後透鏡出光表面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸所經過的距離。
第一透鏡入光表面於第一光軸上的交點與成像面於第四光軸上的交點之間垂直於第一光軸的距離為Ly，從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面的光路平行於第一光軸的最大位移量為Lz，其可較佳地滿足下列條件：0.60 ＜ Ly/Lz ＜ 1.50。藉此，可調整折疊光學系統寬度與厚度的比例，有助於控制折疊光學系統的外形，以配合產品的空間配置。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.70 ＜ Ly/Lz ＜ 1.30。根據本揭示，所述最先入光至折疊光學系統的表面可為光圈、光闌或第一透鏡入光表面。請參照圖25，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數Ly和Lz的示意圖。請參照圖26，係繪示有依照本揭示第三實施例之參數Ly和Lz的示意圖。
從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面的光路平行於第一光軸的最大位移量為Lz，其可較佳地滿足下列條件：5.00 [公釐] ＜ Lz ＜ 11.00 [公釐]。藉此，可調整折疊光學系統在第一光軸方向上的長度，有助於折疊光學系統的薄型化，以達成更廣泛的應用。其中，亦可較佳地滿足下列條件：5.50 [公釐] ＜ Lz ＜ 10.00 [公釐]。
具有第二反射面的稜鏡的折射率為Np，其可較佳地滿足下列條件：1.53 ＜ Np ＜ 1.95。藉此，能使稜鏡與空氣之屈折率數值有足夠的差距，可調整臨界角，以確保第二反射面可產生全反射。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.60 ＜ Np ＜ 1.95。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.70 ＜ Np ＜ 1.90。
第一光軸與第二光軸之間的夾角為θa，其可較佳地滿足下列條件：40.0 [度] ＜ θa ＜ 76.0 [度]。藉此，可調整第一光軸與第二光軸的夾角，避免因夾角過小造成第二反射面無法產生全反射，也避免因夾角過大而使折疊光學系統的體積增加。其中，亦可較佳地滿足下列條件：46.0 [度] ＜ θa ＜ 72.0 [度]。請參照圖27，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數θa的示意圖。
第二透鏡入光表面的曲率半徑為R3，第二透鏡出光表面的曲率半徑為R4，其可較佳地滿足下列條件：-0.05 ＜ (R3-R4)/(R3+R4) ＜ 3.00。藉此，可調整第二透鏡的面形與屈折力，有助於調整光路以提升影像品質。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.01 ＜ (R3-R4)/(R3+R4) ＜ 2.50。
折疊光學系統的焦距為f，從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面的光路平行於第一光軸的最大位移量為Lz，其可較佳地滿足下列條件：1.50 ＜ f/Lz ＜ 3.50。藉此，可調整折疊光學系統的焦距與折疊光學系統在第一光軸方向的長度的比例，有助於壓縮折疊光學系統的厚度。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.65 ＜ f/Lz ＜ 3.00。
折疊光學系統的焦距為f，多片透鏡當中位於第一光軸上之透鏡的合成焦距為fG1，其可較佳地滿足下列條件：0.50 ＜ f/fG1 ＜ 2.00。藉此，可調整位於第一光軸上透鏡的屈折力，可有助於縮減光路折疊組件在第一光軸方向的厚度。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.75 ＜ f/fG1 ＜ 1.60。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.00 ≤ f/fG1 ＜ 1.50。
第一透鏡入光表面至第一反射面沿第一光軸所經過的距離為LOA1，第一反射面至第二反射面沿第二光軸所經過的距離為LOA2，第二反射面至第三反射面沿第三光軸所經過的距離為LOA3，第三反射面至成像面沿第四光軸所經過的距離為LOA4，其可較佳地滿足下列條件：0.55 ＜ (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) ＜ 1.00。藉此，可調整光線在各光軸上行進距離的比例，有助於在壓縮折疊光學系統厚度的同時，維持長焦距來提供足夠的放大倍率。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.58 ＜ (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) ＜ 0.98。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.60 ＜ (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) ＜ 0.95。請參照圖27，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數LOA1、LOA2、LOA3和LOA4的示意圖。
第一透鏡的焦距為f1，第一透鏡於第一光軸上的厚度為CT1，其可較佳地滿足下列條件：2.50 ＜ f1/CT1 ＜ 15.00。藉此，可調整第一透鏡焦距與厚度的比例，有助於使第一透鏡提供折疊光學系統足夠的匯聚能力。其中，亦可較佳地滿足下列條件：2.80 ＜ f1/CT1 ＜ 13.00。其中，亦可較佳地滿足下列條件：3.00 ＜ f1/CT1 ＜ 10.00。
折疊光學系統的光圈值(F-number)為Fno，其可較佳地滿足下列條件：2.00 ＜ Fno ＜ 4.00。藉此，可在照度與景深間取得平衡，加強進光量來提升影像品質，並避免影像周邊產生暗角。其中，亦可較佳地滿足下列條件：2.10 ＜ Fno ＜ 3.60。
第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置與第一光軸的垂直距離為Y11，折疊光學系統的最大成像高度為ImgH(可為電子感光元件之有效感測區域對角線總長的一半)，其可較佳地滿足下列條件：0.40 ＜ Y11/ImgH ＜ 2.00。藉此，可控制光束大小，有助於壓縮折疊光學系統的開孔，美化電子裝置外觀，同時增加感光元件的光線吸收面積，以提升成像品質。其中，亦可較佳地滿足下列條件：0.50 ＜ Y11/ImgH ＜ 1.80。
當第二透鏡位於第一光軸上時，第一透鏡入光表面於第一光軸上的交點至第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸的位移量為SAG11，第二透鏡出光表面於第一光軸上的交點至第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸的位移量為SAG22，第一透鏡出光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸的距離為ET12，其可較佳地滿足下列條件：1.60 ＜ (SAG11+SAG22)/ET12 ＜ 13.00。藉此，可調整入光側前兩片透鏡周邊之面形與周邊間隔的比例，可使透鏡周邊有足夠的屈折力修正離軸像差，同時透鏡的間隔距離不要太遠，以壓縮折疊光學系統在第一光軸上的長度並避免偏心誤差。其中，亦可較佳地滿足下列條件：1.80 ＜ (SAG11+SAG22)/ET12 ＜ 12.00。其中，亦可較佳地滿足下列條件：2.50 ＜ (SAG11+SAG22)/ET12 ＜ 11.50。請參照圖28，係繪示有依照本揭示第一實施例之參數SAG11和SAG22的示意圖。其中，SAG11與SAG22定義中的位移量順著光路走向則數值為正，逆著光路走向則數值為負，如圖28中的參數SAG11和SAG22在定義上皆為順著光路的走向，故皆為正值。
上述本揭示所揭露的折疊光學系統中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加折疊光學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(SPH)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，並可有效降低本揭示折疊光學系統的總長。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。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，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。此外，若無特別說明，則實施例中所述非球面的表面係指該表面可為旋轉對稱（亦謂：軸對稱），而實施例中所述自由曲面的表面則係指該表面可為非旋轉對稱（亦謂：非軸對稱）。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物，產生光吸收或光干涉效果，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。此外，添加物亦可配置於透鏡表面上的鍍膜，以提供上述功效。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，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。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，折疊光學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，特別是指凹面朝往入光側方向之曲面。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，於成像光路上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、面形(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入光側方向為凹面的薄型平凹元件設置於靠近成像面處。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，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。
本揭示所揭露的折疊光學系統中，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，係有助於擴大折疊光學系統的視場角。
本揭示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揭示之光圈，可藉由改變光圈值以調節影像品質，如景深或曝光速度等。
本揭示可適當設置一個或多個光學元件，藉以限制光線通過折疊光學系統的形式，該光學元件可為濾光片、偏光片等(但不限於)，且該光學元件可為單片元件、複合組件或以薄膜等方式呈現(但不限於)，該光學元件可置於折疊光學系統的物端、像端或鏡片之間，藉以控制特定形式的光線通過，進而符合應用需求。
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繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖1可知，取像裝置1包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光闌S1、第一透鏡E1、第二透鏡E2、光圈ST、光路折疊組件(未另標號)、第三透鏡E3、濾光元件(Filter)E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含三片透鏡(E1、E2、E3)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1與第二透鏡E2位於第一光軸OA1上，而第三透鏡E3位於第四光軸OA4上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有負屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
三片透鏡(E1、E2、E3)當中，第二透鏡E2與第三透鏡E3的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於第三透鏡E3及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
上述各透鏡的旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如下：
Z：非球面與透鏡所在之光軸的交點至非球面上距離透鏡所在之光軸為Y的點平行於透鏡所在之光軸的位移；
Y：非球面曲線上的點與透鏡所在之光軸的垂直距離；
R：曲率半徑；
k：錐面係數；以及
Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的折疊光學系統中，折疊光學系統的焦距為f，折疊光學系統的光圈值為Fno，折疊光學系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f = 16.93公釐(mm)，Fno = 2.59，HFOV = 12.6度(deg.)。
第一透鏡E1入光表面的曲率半徑為R1，第一透鏡E1出光表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：R1/R2 = -0.28。
第二透鏡E2入光表面的曲率半徑為R3，第二透鏡E2出光表面的曲率半徑為R4，其滿足下列條件：(R3-R4)/(R3+R4) = 0.78。
第一透鏡E1的焦距為f1，第二透鏡E2的焦距為f2，其滿足下列條件：f1 = 9.91 [公釐]；f2 = -26.00 [公釐]；以及f2/f1 = -2.62。
折疊光學系統的焦距為f，多片透鏡當中位於第一光軸OA1上之透鏡的合成焦距為fG1，其滿足下列條件：f/fG1 = 1.16。在本實施例的多片透鏡中，位於第一光軸OA1上的透鏡為第一透鏡E1與第二透鏡E2，故fG1為第一透鏡E1與第二透鏡E2的合成焦距。
第一透鏡E1的焦距為f1，第一透鏡E1於第一光軸OA1上的厚度為CT1，其滿足下列條件：f1/CT1 = 5.51。
第一透鏡E1入光表面至第三透鏡E3出光表面沿第一光軸OA1、第二光軸OA2、第三光軸OA3與第四光軸OA4所經過的距離為TD，折疊光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：TD/f = 1.26。
第一透鏡E1入光表面至成像面IMG沿第一光軸OA1、第二光軸OA2、第三光軸OA3與第四光軸OA4所經過的距離為TL，折疊光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：TL/f = 1.34。
折疊光學系統的焦距為f，從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面IMG的光路平行於第一光軸OA1的最大位移量為Lz，其滿足下列條件：f/Lz = 2.14。在本實施例中，光路從最先入光至折疊光學系統的表面為光闌S1，故Lz為從光闌S1行進至成像面IMG的光路平行於第一光軸OA1的最大位移量。
第一透鏡E1入光表面於第一光軸OA1上的交點與成像面IMG於第四光軸OA4上的交點之間垂直於第一光軸OA1的距離為Ly，光路從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面IMG的路徑當中平行於第一光軸OA1的最大位移量為Lz，其滿足下列條件：Ly/Lz = 1.27。
從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面IMG的光路平行於第一光軸OA1的最大位移量為Lz，其滿足下列條件：Lz = 7.90 [公釐]。
第一透鏡E1入光表面至成像面IMG沿第一光軸OA1、第二光軸OA2、第三光軸OA3與第四光軸OA4所經過的距離為TL，第一透鏡E1入光表面的最大有效半徑位置與第一光軸OA1的垂直距離為Y11，其滿足下列條件：TL/Y11 = 6.52。
第二透鏡E2入光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡E2出光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸OA1的距離為ET2，第二透鏡E2於第一光軸OA1上的厚度為CT2，其滿足下列條件：ET2/CT2 = 1.26。
第一透鏡E1入光表面的最大有效半徑位置與第一光軸OA1的垂直距離為Y11，折疊光學系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件：Y11/ImgH = 0.91。
第一透鏡E1入光表面於第一光軸OA1上的交點至第一透鏡E1入光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸OA1的位移量為SAG11，第二透鏡E2出光表面於第一光軸OA1上的交點至第二透鏡E2出光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸OA1的位移量為SAG22，第一透鏡E1出光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡E2入光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸OA1的距離為ET12，其滿足下列條件：(SAG11+SAG22)/ET12 = 3.02。
第一透鏡E1入光表面至第一反射面RF1沿第一光軸OA1所經過的距離為LOA1，第一反射面RF1至第二反射面RF2沿第二光軸OA2所經過的距離為LOA2，第二反射面RF2至第三反射面RF3沿第三光軸OA3所經過的距離為LOA3，第三反射面RF3至成像面IMG沿第四光軸OA4所經過的距離為LOA4，其滿足下列條件：(LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) = 0.97。
稜鏡PR1的折射率為Np，其滿足下列條件：Np = 1.773。
第一光軸OA1與第二光軸OA2之間的夾角為θa，其滿足下列條件：θa = 64.0 [度]。
請配合參照下列表1A以及表1B。
表1A、第一實施例
f(焦距)＝16.93公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.59，HFOV(半視角)＝12.6度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光闌 平面 0.337 折射
2 第一透鏡 6.7590 凸面 (ASP) 1.800 塑膠 1.544 56.0 正 折射
3 -24.1911 凸面 (ASP) 0.120 折射
4 第二透鏡 120.6375 凸面 (ASP) 0.860 塑膠 1.639 23.5 負 折射
5 14.5554 凹面 (ASP) 0.457 折射
6 光圈 平面 0.060 折射
7 稜鏡 平面 2.453 玻璃 1.773 49.6 折射
8 平面 -5.596 反射
9 平面 5.596 反射
10 平面 -2.453 反射
11 平面 -1.000 折射
12 第三透鏡 24.8377 凹面 (ASP) -0.900 玻璃 1.923 18.9 負 折射
13 -12.8518 凹面 (ASP) -0.700 折射
14 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
15 平面 -0.514 折射
16 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌S1)的有效半徑為3.771 mm
表面8(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折64°至第二光軸OA2
表面9(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折128°至第三光軸OA3
表面10(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折64°至第四光軸OA4
表1B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = 6.20446E-02 -1.69647E+01 4.04006E+01 -3.02372E+01
A4 = -1.846764E-04 2.302986E-04 1.608597E-04 1.239785E-03
A6 = 1.843572E-04 1.302143E-04 1.110340E-04 4.390305E-04
A8 = -6.354926E-05 -3.372934E-05 7.807283E-06 -2.513110E-04
A10 = 1.147513E-05 2.592126E-06 -7.171866E-06 8.972481E-05
A12 = -1.188253E-06 -7.058401E-08 1.050370E-06 -1.906851E-05
A14 = 6.377670E-08 2.040261E-09 -5.389195E-08 2.353763E-06
A16 = -1.402104E-09 -1.559981E-10 5.568640E-10 -1.544132E-07
A18 = - - 1.335533E-11 4.147574E-09
表面 12 13
k = 4.13461E+01 -9.90000E+01
A4 = 9.019447E-03 6.628793E-03
A6 = -2.548123E-04 -1.592639E-04
表1A為圖1第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑及厚度的單位為公釐(mm)，且表面0到16依序表示沿光路的走向由入光側至出光側的表面。表1B為第一實施例中的旋轉對稱之非球面數據，其中，k為旋轉對稱之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階旋轉對稱之非球面係數。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1A及表1B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繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖3可知，取像裝置2包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光闌S1、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光圈ST、光路折疊組件(未另標號)、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含三片透鏡(E1、E2、E3)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、二透鏡E2與第三透鏡E3皆位於第一光軸OA1上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為球面。
三片透鏡(E1、E2、E3)當中，第三透鏡E3的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於稜鏡PR1及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表2A以及表2B。
表2A、第二實施例
f(焦距)＝27.72公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.46，HFOV(半視角)＝5.2度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光闌 平面 0.030 折射
2 第一透鏡 7.7161 凸面 (ASP) 1.600 塑膠 1.566 37.4 正 折射
3 19.5486 凹面 (ASP) 0.040 折射
4 第二透鏡 6.7867 凸面 (ASP) 1.006 塑膠 1.614 26.0 負 折射
5 3.5529 凹面 (ASP) 1.004 折射
6 第三透鏡 13.1054 凸面 (SPH) 1.100 玻璃 1.804 46.6 正 折射
7 597.1277 凹面 (SPH) 1.000 折射
8 光圈 平面 1.173 折射
9 稜鏡 平面 4.369 玻璃 1.773 49.6 折射
10 平面 -8.737 反射
11 平面 8.737 反射
12 平面 -4.369 反射
13 平面 -3.505 折射
14 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
15 平面 -2.527 折射
16 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌S1)的有效半徑為4.117 mm
表面10(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折60°至第二光軸OA2
表面11(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折120°至第三光軸OA3
表面12(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折60°至第四光軸OA4
表2B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = -7.80859E-01 1.22544E+01 -6.48701E-01 -4.40783E-01
A4 = -1.861784E-04 -3.729955E-03 -5.752370E-03 -4.626669E-03
A6 = -1.470422E-04 9.623107E-04 1.245725E-03 2.515020E-04
A8 = 3.702173E-05 -1.168753E-04 -1.679354E-04 -3.529870E-05
A10 = -4.357871E-06 6.458143E-06 1.150222E-05 1.470570E-06
A12 = 2.855582E-07 -4.942572E-08 -3.056440E-07 1.323973E-07
A14 = -9.901863E-09 -9.626817E-09 -3.806991E-09 -1.626046E-08
A16 = 1.405939E-10 2.837932E-10 2.533848E-10 4.652700E-10
第二實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表2C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表2C、多項式數據
f [公釐] 27.72 TL/f 1.42
Fno 3.46 f/Lz 2.12
HFOV [度] 5.2 Ly/Lz 1.16
R1/R2 0.39 Lz [公釐] 13.09
(R3-R4)/(R3+R4) 0.31 TL/Y11 9.79
f1 [公釐] 21.47 ET2/CT2 1.61
f2 [公釐] -13.78 Y11/ImgH 1.61
f2/f1 -0.64 (SAG11+SAG22)/ET12 5.39
f/fG1 1.00 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.80
f1/CT1 13.42 Np 1.773
TD/f 0.17 θa [度] 60.0
＜第三實施例＞
請參照圖5至圖6，其中圖5繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖5可知，取像裝置3包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光闌S1、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光圈ST、光路折疊組件(未另標號)、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1以及稜鏡PR2，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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以及第一對應面OP1；稜鏡PR2為玻璃材質，稜鏡PR2沿光路的走向依序具有第二對應面OP2、第三反射面RF3以及第二穿透面TM2。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，光路沿第三光軸OA3經過第一對應面OP1與第二對應面OP2至第三反射面RF3上，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1與第二反射面RF2實質上為同一平面。第一對應面OP1為面對第二對應面OP2的球面凸面。第二對應面OP2為面對第一對應面OP1的球面凹面。第二穿透面TM2為面對成像面IMG的球面凹面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1和第二反射面RF2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含三片透鏡(E1、E2、E3)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、第二透鏡E2與第三透鏡E3皆位於第一光軸OA1上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
三片透鏡(E1、E2、E3)當中，第一透鏡E1的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於稜鏡PR2及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表3A以及表3B。
表3A、第三實施例
f(焦距)＝28.01公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.40，HFOV(半視角)＝7.1度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光闌 平面 0.042 折射
2 第一透鏡 7.5037 凸面 (SPH) 1.500 玻璃 1.699 30.1 正 折射
3 43.0702 凹面 (SPH) 0.524 折射
4 第二透鏡 15.4181 凸面 (ASP) 1.091 塑膠 1.614 25.6 負 折射
5 3.7417 凹面 (ASP) 0.870 折射
6 第三透鏡 9.1725 凸面 (ASP) 1.500 塑膠 1.534 55.9 正 折射
7 -83.3333 凸面 (ASP) 1.500 折射
8 光圈 平面 0.509 折射
9 稜鏡 平面 2.300 玻璃 1.623 58.2 折射
10 平面 -4.340 反射
11 平面 6.360 反射
12 -25.8272 (SPH) 0.500 折射
13 稜鏡 -50.1182 (SPH) 6.957 玻璃 1.801 35.0 折射
14 平面 -7.300 反射
15 35.7810 (SPH) -2.648 折射
16 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
17 平面 -0.487 折射
18 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌S1)的有效半徑為4.118 mm
表面10(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折58°至第二光軸OA2
表面11(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折116°至第三光軸OA3
表面14(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折58°至第四光軸OA4
表3B、非球面係數
表面 4 5 6 7
k = -1.10321E+00 -6.63613E-01 -2.68837E+00 -9.79158E+01
A4 = -4.579259E-03 -7.164188E-03 -1.175415E-03 -3.308421E-04
A6 = 4.711033E-04 8.246542E-04 1.953736E-04 8.034081E-05
A8 = -3.800566E-05 -7.832643E-05 -9.846200E-06 -5.198280E-06
A10 = 2.283863E-06 5.951966E-06 - -
A12 = -9.299750E-08 -3.459988E-07 - -
A14 = 2.250639E-09 1.248037E-08 - -
A16 = -2.396239E-11 -1.950373E-10 - -
第三實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表3C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表3C、多項式數據
f [公釐] 28.01 TL/f 1.38
Fno 3.40 f/Lz 1.68
HFOV [度] 7.1 Ly/Lz 0.92
R1/R2 0.17 Lz [公釐] 16.67
(R3-R4)/(R3+R4) 0.61 TL/Y11 9.37
f1 [公釐] 12.78 ET2/CT2 2.01
f2 [公釐] -8.34 Y11/ImgH 1.18
f2/f1 -0.65 (SAG11+SAG22)/ET12 5.36
f/fG1 0.96 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.89
f1/CT1 8.52 Np 1.623
TD/f 0.20 θa [度] 58.0
＜第四實施例＞
請參照圖7至圖8，其中圖7繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖7可知，取像裝置4包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光闌S1、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光圈ST、光路折疊組件(未另標號)、第四透鏡E4、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含四片透鏡(E1、E2、E3、E4)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、第二透鏡E2與第三透鏡E3位於第一光軸OA1上，而第四透鏡E4位於第四光軸OA4上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡E4具有負屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
四片透鏡(E1、E2、E3、E4)當中，第四透鏡E4的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於第四透鏡E4及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表4A以及表4B。
表4A、第四實施例
f(焦距)＝17.49公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.63，HFOV(半視角)＝13.5度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光闌 平面 0.030 折射
2 第一透鏡 8.5628 凸面 (ASP) 1.550 塑膠 1.562 44.6 正 折射
3 -21.1843 凸面 (ASP) 0.676 折射
4 第二透鏡 -19.1253 凹面 (ASP) 0.640 塑膠 1.566 37.4 負 折射
5 4.0995 凹面 (ASP) 0.260 折射
6 第三透鏡 5.9044 凸面 (ASP) 1.500 塑膠 1.544 56.0 正 折射
7 -12.6718 凸面 (ASP) -0.200 折射
8 光圈 平面 0.300 折射
9 稜鏡 平面 2.500 玻璃 1.548 45.8 折射
10 平面 -5.000 反射
11 平面 5.000 反射
12 平面 -2.500 反射
13 平面 -0.450 折射
14 第四透鏡 -11.5692 凸面 (ASP) -1.052 玻璃 1.911 35.3 負 折射
15 -6.5887 凹面 (ASP) -1.300 折射
16 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
17 平面 -1.194 折射
18 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌S1)的有效半徑為4.111 mm
表面10(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折60°至第二光軸OA2
表面11(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折120°至第三光軸OA3
表面12(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折60°至第四光軸OA4
表4B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = 1.23442E+00 -5.92628E+01 3.44669E+00 -7.15265E-01
A4 = -3.413420E-04 -8.413219E-05 -5.774909E-03 -7.408648E-03
A6 = -3.378834E-05 -2.422050E-04 7.168237E-04 2.015662E-04
A8 = 1.247871E-05 1.286721E-04 2.037909E-04 3.577527E-04
A10 = -1.520306E-06 -2.627236E-05 -9.450781E-05 -1.521777E-04
A12 = 8.089454E-08 2.823827E-06 1.674201E-05 3.693015E-05
A14 = -1.449763E-09 -1.680528E-07 -1.643364E-06 -6.163124E-06
A16 = - 5.243260E-09 9.395796E-08 6.748579E-07
A18 = - -6.710577E-11 -2.961129E-09 -4.177610E-08
A20 = - - 4.032502E-11 1.078225E-09
表面 6 7 14 15
k = -1.74969E+00 7.56121E+00 -1.15660E+00 -8.13990E+00
A4 = 1.286131E-03 1.122411E-03 4.792739E-03 2.466227E-03
A6 = -9.351500E-04 -1.916555E-05 -9.552333E-05 -1.875640E-05
A8 = 3.343248E-04 2.190632E-05 3.715757E-06 9.471890E-07
A10 = -1.128307E-04 -1.567682E-05
A12 = 3.213339E-05 5.379903E-06
A14 = -6.228648E-06 -9.215609E-07
A16 = 7.229629E-07 7.863570E-08
A18 = -4.441559E-08 -2.611292E-09
A20 = 1.100770E-09 -9.967054E-13
第四實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表4C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表4C、多項式數據
f [公釐] 17.49 TL/f 1.37
Fno 2.63 f/Lz 1.91
HFOV [度] 13.5 Ly/Lz 0.95
R1/R2 -0.40 Lz [公釐] 9.14
(R3-R4)/(R3+R4) 1.55 TL/Y11 6.18
f1 [公釐] 11.06 ET2/CT2 3.01
f2 [公釐] -5.91 Y11/ImgH 0.91
f2/f1 -0.53 (SAG11+SAG22)/ET12 4.28
f/fG1 1.10 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.72
f1/CT1 7.14 Np 1.548
TD/f 1.21 θa [度] 60.0
＜第五實施例＞
請參照圖9至圖10，其中圖9繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖9可知，取像裝置5包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光路折疊組件(未另標號)、第四透鏡E4、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為塑膠材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含四片透鏡(E1、E2、E3、E4)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、第二透鏡E2與第三透鏡E3位於第一光軸OA1上，而第四透鏡E4位於第四光軸OA4上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡E4具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於第四透鏡E4及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表5A以及表5B。
表5A、第五實施例
f(焦距)＝15.88公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.65，HFOV(半視角)＝11.4度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光圈 平面 0.030 折射
2 第一透鏡 4.8878 凸面 (ASP) 1.426 塑膠 1.544 56.0 正 折射
3 -12.1905 凸面 (ASP) 0.066 折射
4 第二透鏡 752.6558 凸面 (ASP) 0.730 塑膠 1.566 37.4 負 折射
5 9.6614 凹面 (ASP) 0.254 折射
6 第三透鏡 -141.0637 凹面 (ASP) 1.100 塑膠 1.566 37.4 負 折射
7 11.4822 凹面 (ASP) 0.343 折射
8 稜鏡 平面 1.790 塑膠 1.543 56.5 折射
9 平面 -3.580 反射
10 平面 3.580 反射
11 平面 -1.790 反射
12 平面 -0.500 折射
13 第四透鏡 -6.0317 凸面 (ASP) -0.770 塑膠 1.544 56.0 負 折射
14 -4.2213 凹面 (ASP) -0.827 折射
15 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
16 平面 -1.653 折射
17 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面9(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折60°至第二光軸OA2
表面10(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折120°至第三光軸OA3
表面11(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折60°至第四光軸OA4
表5B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = -1.68300E+00 2.17419E+01 -1.00000E+00 4.59480E+00
A4 = 1.597992E-03 -9.151251E-02 -1.140397E-01 -3.866723E-02
A6 = -1.054531E-03 8.823071E-02 9.872078E-02 2.741872E-02
A8 = 1.291350E-03 -4.801470E-02 -4.653961E-02 -1.062726E-02
A10 = -1.088331E-03 1.663959E-02 1.191214E-02 6.464545E-03
A12 = 5.697431E-04 -3.905771E-03 -1.410492E-03 -6.729307E-03
A14 = -1.903268E-04 6.498331E-04 2.993119E-05 4.146135E-03
A16 = 3.829885E-05 -7.655437E-05 -6.493248E-07 -1.366647E-03
A18 = -4.224892E-06 5.742659E-06 2.106161E-06 2.433027E-04
A20 = 1.961966E-07 -1.983910E-07 -2.060641E-07 -2.178277E-05
A22 = - - - 7.450928E-07
表面 6 7 13 14
k = -1.00000E+00 1.17169E+01 -1.67437E+01 -1.44781E+00
A4 = -9.106848E-03 4.144417E-03 2.215885E-04 1.004230E-02
A6 = 9.598916E-03 7.883459E-05 1.461886E-03 -1.692981E-03
A8 = -1.532514E-03 8.725453E-04 -5.227100E-04 9.180525E-04
A10 = 5.769506E-04 -1.226983E-03 3.210361E-04 -3.628594E-04
A12 = -2.216795E-03 7.034292E-04 -1.597762E-04 9.864710E-05
A14 = 1.707397E-03 -2.003151E-04 4.952069E-05 -2.101864E-05
A16 = -5.666027E-04 2.442506E-05 -9.411864E-06 3.826266E-06
A18 = 8.850712E-05 -1.029259E-08 1.073302E-06 -5.596829E-07
A20 = -5.346868E-06 -1.699484E-07 -6.753332E-08 5.651011E-08
A22 = - - 1.804983E-09 -3.318675E-09
A24 = - - - 8.395043E-11
第五實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表5C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表5C、多項式數據
f [公釐] 15.88 TL/f 1.17
Fno 3.65 f/Lz 2.22
HFOV [度] 11.4 Ly/Lz 0.87
R1/R2 -0.40 Lz [公釐] 7.17
(R3-R4)/(R3+R4) 0.97 TL/Y11 8.17
f1 [公釐] 6.61 ET2/CT2 1.48
f2 [公釐] -17.30 Y11/ImgH 0.70
f2/f1 -2.62 (SAG11+SAG22)/ET12 2.05
f/fG1 1.04 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.62
f1/CT1 4.63 Np 1.543
TD/f 1.00 θa [度] 60.0
＜第六實施例＞
請參照圖11至圖12，其中圖11繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖11可知，取像裝置6包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光路折疊組件(未另標號)、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為塑膠材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、第二透鏡E2與第三透鏡E3位於第一光軸OA1上，而第四透鏡E4與第五透鏡E5位於第四光軸OA4上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第四透鏡E4具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第五透鏡E5具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5)當中，第四透鏡E4的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於第五透鏡E5及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表6A以及表6B。
表6A、第六實施例
f(焦距)＝30.87公釐(mm)，Fno(光圈值)＝3.86，HFOV(半視角)＝6.0度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光圈 平面 0.030 折射
2 第一透鏡 7.9817 凸面 (ASP) 1.800 塑膠 1.534 55.9 正 折射
3 -58.1437 凸面 (ASP) 1.019 折射
4 第二透鏡 56.3930 凸面 (ASP) 0.866 塑膠 1.566 37.4 負 折射
5 3.9820 凹面 (ASP) 0.731 折射
6 第三透鏡 6.8105 凸面 (ASP) 1.474 塑膠 1.562 44.6 正 折射
7 83.3333 凹面 (ASP) 0.300 折射
8 稜鏡 平面 5.235 塑膠 1.534 55.9 折射
9 平面 -9.361 反射
10 平面 9.361 反射
11 平面 -5.235 反射
12 平面 -1.000 折射
13 第四透鏡 41.3240 凹面 (ASP) -1.066 塑膠 1.639 23.5 負 折射
14 -28.1557 凹面 (ASP) -0.280 折射
15 第五透鏡 -8.3101 凸面 (ASP) -1.600 塑膠 1.544 56.0 正 折射
16 -13.8292 凹面 (ASP) -0.980 折射
17 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
18 平面 -0.595 折射
19 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面9(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折56°至第二光軸OA2
表面10(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折112°至第三光軸OA3
表面11(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折56°至第四光軸OA4
表6B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = -2.15042E-01 5.09567E+01 -9.26178E+01 -7.31615E-01
A4 = -1.305238E-04 4.382971E-04 -4.658402E-03 -9.848944E-03
A6 = 2.973712E-06 -2.214398E-05 9.028321E-04 1.498091E-03
A8 = -4.928156E-07 2.888402E-07 -1.160745E-04 -1.848447E-04
A10 = - - 1.029059E-05 1.752168E-05
A12 = - - -5.903177E-07 -1.145631E-06
A14 = - - 1.954155E-08 4.355529E-08
A16 = - - -2.809967E-10 -7.202408E-10
表面 6 7 13 14
k = -3.20549E+00 -9.90000E+01 -9.90000E+01 3.01386E+01
A4 = -2.109116E-03 -1.168840E-04 7.859794E-04 -1.419844E-03
A6 = 2.454173E-04 5.796627E-05 -2.033914E-04 3.243673E-04
A8 = -6.908214E-06 -2.367616E-07 6.515382E-06 -4.951104E-05
A10 = - - - 1.927022E-06
表面 15 16
k = 1.21670E+00 1.02705E+01
A4 = -5.974463E-03 -8.193628E-01
A6 = 1.135747E-03 3.121138E+00
A8 = -1.758946E-04 -1.463700E+01
A10 = 1.863110E-05 5.043713E+01
A12 = -5.596214E-07 -1.199198E+02
A14 = -1.794516E-07 1.977845E+02
A16 = 2.703928E-08 -2.221294E+02
A18 = -1.551547E-09 1.611044E+02
A20 = 3.341190E-11 -6.771964E+01
A22 = - 1.249970E+01
第六實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表6C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表6C、多項式數據
f [公釐] 30.87 TL/f 1.33
Fno 3.86 f/Lz 2.32
HFOV [度] 6.0 Ly/Lz 1.16
R1/R2 -0.14 Lz [公釐] 13.32
(R3-R4)/(R3+R4) 0.87 TL/Y11 9.99
f1 [公釐] 13.27 ET2/CT2 2.43
f2 [公釐] -7.62 Y11/ImgH 1.27
f2/f1 -0.57 (SAG11+SAG22)/ET12 2.08
f/fG1 1.01 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.84
f1/CT1 7.37 Np 1.534
TD/f 1.27 θa [度] 56.0
＜第七實施例＞
請參照圖13至圖14，其中圖13繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。由圖13可知，取像裝置7包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含第一透鏡E1、光圈ST、第二透鏡E2、第三透鏡E3、光路折疊組件(未另標號)、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含三片透鏡(E1、E2、E3)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1、第二透鏡E2與第三透鏡E3皆位於第一光軸OA1上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
三片透鏡(E1、E2、E3)當中，第二透鏡E2與第三透鏡E3的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於稜鏡PR1及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表7A以及表7B。
表7A、第七實施例
f(焦距)＝13.52公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.50，HFOV(半視角)＝15.4度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 第一透鏡 5.5087 凸面 (ASP) 1.094 塑膠 1.614 25.6 正 折射
2 15.4069 凹面 (ASP) 0.824 折射
3 光圈 平面 -0.604 折射
4 第二透鏡 2.4875 凸面 (ASP) 0.580 塑膠 1.660 20.4 負 折射
5 1.4365 凹面 (ASP) 0.512 折射
6 第三透鏡 4.6862 凸面 (ASP) 0.969 玻璃 1.804 46.6 正 折射
7 37.8931 凹面 (ASP) 0.424 折射
8 稜鏡 平面 2.100 玻璃 1.773 49.6 折射
9 平面 -4.200 反射
10 平面 4.200 反射
11 平面 -2.100 反射
12 平面 -2.098 折射
13 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
14 平面 -0.702 折射
15 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
表面9(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折60°至第二光軸OA2
表面10(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折120°至第三光軸OA3
表面11(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折60°至第四光軸OA4
表7B、非球面係數
表面 1 2 4 5
k = 1.36560E+00 3.14279E+01 -3.42417E+00 -1.31527E+00
A4 = 5.534968E-03 2.021064E-02 -7.955677E-03 -4.324820E-02
A6 = -1.026561E-03 -5.932088E-03 -1.818846E-03 1.252400E-02
A8 = 2.489644E-04 2.570771E-03 2.673621E-03 -2.034154E-03
A10 = -2.555438E-05 -6.798617E-04 -9.403400E-04 9.818489E-05
A12 = -1.849096E-06 9.986459E-05 1.652753E-04 2.752834E-05
A14 = 5.253310E-07 -8.210528E-06 -1.512209E-05 -5.499785E-06
A16 = -3.037525E-08 2.726296E-07 5.507657E-07 3.182920E-07
表面 6 7
k = -2.47099E-01 9.90000E+01
A4 = 4.898792E-03 4.635273E-03
A6 = -7.026909E-05 2.527364E-04
第七實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，表7C所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表7C、多項式數據
f [公釐] 13.52 TL/f 1.44
Fno 2.50 f/Lz 1.76
HFOV [度] 15.4 Ly/Lz 0.95
R1/R2 0.36 Lz [公釐] 7.67
(R3-R4)/(R3+R4) 0.27 TL/Y11 6.84
f1 [公釐] 13.40 ET2/CT2 1.93
f2 [公釐] -6.60 Y11/ImgH 0.77
f2/f1 -0.49 (SAG11+SAG22)/ET12 11.17
f/fG1 1.00 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.76
f1/CT1 12.25 Np 1.773
TD/f 0.25 θa [度] 60.0
＜第八實施例＞
請參照圖15至圖16，其中圖15繪示依照本揭示第八實施例的取像裝置示意圖，圖16由左至右依序為第八實施例的球差以及像散曲線圖。由圖15可知，取像裝置8包含折疊光學系統(未另標號)與電子感光元件IS。折疊光學系統沿光路的走向由入光側至出光側依序包含光闌S1、第一透鏡E1、第二透鏡E2、光圈ST、光路折疊組件(未另標號)、第三透鏡E3、濾光元件E6與成像面IMG。其中，所述光路折疊組件包含稜鏡PR1，稜鏡PR1為玻璃材質，稜鏡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。
光路沿第一光軸OA1經過第一穿透面TM1至第一反射面RF1上，第一反射面RF1將光路由第一光軸OA1轉折至第二光軸OA2，第二反射面RF2將光路由第二光軸OA2轉折至第三光軸OA3，第三反射面RF3將光路由第三光軸OA3轉折至第四光軸OA4，且光路沿第四光軸OA4經過第二穿透面TM2至成像面IMG上。
第一穿透面TM1、第二反射面RF2與第二穿透面TM2實質上為同一平面。第一光軸OA1與第一穿透面TM1、第二反射面RF2和第二穿透面TM2所在之平面的法線方向實質上平行。第一光軸OA1與成像面IMG的法線方向亦實質上平行。其中，電子感光元件IS設置於成像面IMG上。折疊光學系統包含三片透鏡(E1、E2、E3)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。並且，第一透鏡E1與第二透鏡E2位於第一光軸OA1上，而第三透鏡E3位於第四光軸OA4上。
第一透鏡E1具有正屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凸面，其出光表面於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
第二透鏡E2具有負屈折力，且為塑膠材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡E3具有負屈折力，且為玻璃材質，其入光表面於近光軸處為凹面，其出光表面於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
三片透鏡(E1、E2、E3)當中，第二透鏡E2與第三透鏡E3的折射率大於1.63。
濾光元件E6的材質為玻璃，其設置於第三透鏡E3及成像面IMG之間，並不影響折疊光學系統的焦距。
請配合參照下列表8A以及表8B。
表8A、第八實施例
f(焦距)＝13.76公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.58，HFOV(半視角)＝13.2度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 屈折力 折射/反射
0 被攝物 平面 無限 折射
1 光闌 平面 0.337 折射
2 第一透鏡 5.6949 凸面 (ASP) 1.700 塑膠 1.544 56.0 正 折射
3 -20.4839 凸面 (ASP) 0.120 折射
4 第二透鏡 -26.3856 凹面 (ASP) 0.900 塑膠 1.639 23.5 負 折射
5 37.9878 凹面 (ASP) 0.218 折射
6 光圈 平面 0.509 折射
7 稜鏡 平面 2.100 玻璃 1.773 49.6 折射
8 190.0213 (Q2D) -4.200 反射
9 平面 4.200 反射
10 -77.8854 (Q2D) -2.100 反射
11 平面 -1.100 折射
12 第三透鏡 9.5412 凹面 (ASP) -0.729 玻璃 1.923 18.9 負 折射
13 -166.7023 凹面 (ASP) -0.636 折射
14 濾光元件 平面 -0.210 玻璃 1.517 64.2 - 折射
15 平面 -0.595 折射
16 成像面 平面 - 折射
參考波長(d-line)為587.6 nm
於表面1(光闌S1)的有效半徑為3.313 mm
表面8(第一反射面RF1)將光路由第一光軸OA1逆時針轉折60°至第二光軸OA2
表面9(第二反射面RF2)將光路由第二光軸OA2順時針轉折120°至第三光軸OA3
表面10(第三反射面RF3)將光路由第三光軸OA3逆時針轉折60°至第四光軸OA4
表8B、非球面係數
表面 2 3 4 5
k = -1.20019E-01 -5.75386E+00 -9.55890E+01 2.76482E+00
A4 = 1.342092E-04 -4.699208E-03 -4.833240E-03 5.345785E-04
A6 = 2.184403E-06 4.720875E-03 5.186606E-03 1.182779E-03
A8 = 3.190408E-05 -2.184764E-03 -2.522993E-03 -6.519150E-04
A10 = -1.670216E-05 5.407980E-04 6.819916E-04 2.194522E-04
A12 = 3.194050E-06 -7.223334E-05 -1.022927E-04 -4.183357E-05
A14 = -2.725931E-07 4.901887E-06 8.354733E-06 4.577391E-06
A16 = 8.276194E-09 -1.330134E-07 -3.411756E-07 -2.791764E-07
A18 = - - 5.404709E-09 7.880482E-09
表面 12 13
k = -8.01903E+00 -9.10720E+01
A4 = 1.033150E-02 8.383430E-03
A6 = -1.647143E-04 -1.954016E-04
第八實施例中，旋轉對稱之非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。
此外，光路折疊組件的第一反射面RF1與第三反射面RF3為非旋轉對稱的自由曲面(Q2D)，其中自由曲面的曲線方程式表示如下：
：透鏡單元圓錐基面上的座標原點沿曲面法線方向的總位移量，其中座標原點可在Y-Z平面上從該圓錐基面的頂點偏移。
：在離軸座標中，曲面上任一點的圓柱座標。
: 在離軸座標中，曲面上任一點的笛卡爾座標。對於給定的 ， 。
：在離軸座標中，相對於正規化半徑從非球面中心偏移所增加的徑向距離，為一變量。並且，
：正規化半徑。
： 的偏移量。
：透鏡單元圓錐基面上的座標原點沿曲面法線方向的位移量。
。
。
：在有定義座標原點的曲面上的離軸點，該處曲面法線與圓錐曲線的軸所夾的離軸角度。
：曲率半徑。
：錐面係數。
：圓錐基面上的座標原點沿曲面法線方向所增加的位移量偏差。
請配合參照下列表8C以及表8D，分別表示自由曲面的第一反射面RF1與自由曲面的第三反射面RF3。
表8C、表面8(第一反射面RF1)的Q2D自由曲面非球面係數
錐面係數conic constant (k) = -9.90000E+01
離軸角度off-axis angle (ω) = 0.00000E+00
的偏移量X offset = 0.00000E+00
的偏移量Y offset = 0.00000E+00
最大徑向順序 (max radial order) sin(t) 方位角 (azimuth) cos(2t)
R**0 (Piston)
R**1 (Tilt) 2.409835E-02
R**2 (Power) 3.589048E-03
R**3 8.741128E-04
R**4 -1.160437E-03 -9.373279E-05
R**5 -1.255020E-04
R**6 1.006216E-04 -2.587756E-05
R**7 6.983854E-05
R**8 1.921862E-06 3.243695E-05
R**9 -4.310972E-05
R**10 -2.611853E-05 -1.779565E-05
R**11 1.754755E-05
R**12 4.448962E-06 6.024022E-06
R**13 -5.207257E-06
R**14 9.510314E-06
R**16 -5.734686E-06
表8D、表面10(第三反射面RF3)的Q2D自由曲面非球面係數
錐面係數conic constant (k) = -8.22154E+01
離軸角度off-axis angle (ω) = 0.00000E+00
的偏移量X offset = 0.00000E+00
的偏移量Y offset = 0.00000E+00
最大徑向順序 (max radial order) sin(t) 方位角 (azimuth) cos(2t)
R**0 (Piston)
R**1 (Tilt) -5.745426E-02
R**2 (Power) -1.217817E-02
R**3 -6.862479E-03
R**4 1.185929E-02 3.072810E-04
R**5 2.293637E-03
R**6 -1.928593E-03 2.829795E-04
R**7 -9.740233E-04
R**8 4.383554E-04 -2.814260E-04
R**9 4.215150E-04
R**10 -5.103496E-05 1.546457E-04
R**11 -1.330012E-04
R**12 -4.550955E-05 -1.425205E-05
R**13 1.549464E-05
R**14 4.519074E-05
R**16 -2.737356E-05
此外，表8E所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
表8E、多項式數據
f [公釐] 13.76 TL/f 1.40
Fno 2.58 f/Lz 1.87
HFOV [度] 13.2 Ly/Lz 0.99
R1/R2 -0.28 Lz [公釐] 7.38
(R3-R4)/(R3+R4) -5.55 TL/Y11 6.36
f1 [公釐] 8.38 ET2/CT2 1.20
f2 [公釐] -24.25 Y11/ImgH 0.94
f2/f1 -2.89 (SAG11+SAG22)/ET12 3.97
f/fG1 1.16 (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) 0.77
f1/CT1 4.93 Np 1.773
TD/f 1.30 θa [度] 60.0
＜第九實施例＞
請參照圖17，係繪示依照本揭示第九實施例的一種取像裝置的立體示意圖。在本實施例中，取像裝置100為一相機模組。取像裝置100包含成像鏡頭101、驅動裝置102、電子感光元件103以及影像穩定模組104。成像鏡頭101包含上述第一實施例的折疊光學系統、用於承載折疊光學系統的鏡筒(未另標號)以及支持裝置(Holder Member，未另標號)，成像鏡頭101亦可改為配置上述其他實施例的折疊光學系統，本揭示並不以此為限。取像裝置100利用成像鏡頭101聚光產生影像，並配合驅動裝置102進行影像對焦，最後成像於電子感光元件103並且能作為影像資料輸出。
驅動裝置102可具有自動對焦(Auto-Focus)功能，其驅動方式可使用如音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)、微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)、壓電系統(Piezoelectric)以及記憶金屬(Shape Memory Alloy)等驅動系統。驅動裝置102可讓成像鏡頭101取得較佳的成像位置，可提供被攝物於不同物距的狀態下，皆能拍攝清晰影像。此外，取像裝置100搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件103(如CMOS、CCD)設置於折疊光學系統的成像面，可真實呈現折疊光學系統的良好成像品質。
影像穩定模組104例如為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)。驅動裝置102可搭配影像穩定模組104而共同作為一光學防手震裝置(Optical Image Stabilization，OIS)，藉由調整折疊光學系統中多各個透鏡或光路折疊組件不同軸向的變化，以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像，或利用影像軟體中的影像補償技術，來提供電子防手震功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質；較佳地，當光路折疊組包含兩個以上的稜鏡時，影像穩定模組104可用於控制具有第三反射面之稜鏡的位置，以達成影像的最佳化。
＜第十實施例＞
請參照圖18至圖20，其中圖18繪示依照本揭示第十實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，圖19繪示圖18之電子裝置之另一側的立體示意圖，且圖20繪示圖18之電子裝置的側面剖切示意圖。
在本實施例中，電子裝置200為一智慧型手機。電子裝置200包含第九實施例之取像裝置100、取像裝置100a、取像裝置100b、取像裝置100c以及顯示模組201。如圖18所示，取像裝置100、取像裝置100a及取像裝置100b係皆配置於電子裝置200的同一側且皆為單焦點。如圖19所示，取像裝置100c及顯示模組201係皆配置於電子裝置200的另一側，取像裝置100c可作為前置鏡頭以提供自拍功能，但本揭示並不以此為限。在圖20中，示意性地繪示出具有光路折疊組件配置的取像裝置100，其中光路折疊組件包含稜鏡PR1。光路折疊組件作為轉折光路的元件，可提供折疊光學系統較高彈性的空間配置，使電子裝置200的輕薄化不受制於折疊光學系統之光學總長度。並且，取像裝置100a、取像裝置100b及取像裝置100c皆可包含本揭示的折疊光學系統且皆可具有與取像裝置100類似的結構配置。詳細來說，取像裝置100a、取像裝置100b及取像裝置100c各可包含一成像鏡頭、一驅動裝置、一電子感光元件以及一影像穩定模組，並且各可包含光路折疊組件來作為轉折光路的元件。其中，取像裝置100a、取像裝置100b及取像裝置100c的成像鏡頭各可包含例如為本揭示之折疊光學系統的一光學鏡組、用於承載光學鏡組的一鏡筒以及一支持裝置。
取像裝置100為一望遠取像裝置，取像裝置100a為一廣角取像裝置，取像裝置100b為一超廣角取像裝置，且取像裝置100c為一廣角取像裝置。本實施例之取像裝置100、取像裝置100a與取像裝置100b具有相異的視角，使電子裝置200可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。此外，取像裝置100、取像裝置100a、取像裝置100b或取像裝置100c中可對鏡筒或折疊光學系統的透鏡做切割，以加強縮小單軸大小的特色，有利於減少整體體積且進一步讓模組微型化更容易實施。上述電子裝置200以包含多個取像裝置100、100a、100b、100c為例，但取像裝置的數量與配置並非用以限制本揭示。
＜第十一實施例＞
請參照圖21至圖23，其中圖21繪示依照本揭示第十一實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，圖22繪示圖21之電子裝置之另一側的立體示意圖，且圖23繪示圖21之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中，電子裝置300為一智慧型手機。電子裝置300包含第九實施例之取像裝置100、取像裝置100d、取像裝置100e、取像裝置100f、取像裝置100g、取像裝置100h、閃光燈模組301、對焦輔助模組302、影像訊號處理器303(Image Signal Processor)、顯示模組304以及影像軟體處理器305。取像裝置100、取像裝置100d及取像裝置100e係皆配置於電子裝置300的同一側。對焦輔助模組302可採用雷射測距或飛時測距(Time of Flight，ToF)模組，但本揭示並不以此為限。取像裝置100f、取像裝置100g、取像裝置100h及顯示模組304係皆配置於電子裝置300的另一側，並且顯示模組304可為使用者介面，以使取像裝置100f、取像裝置100g及取像裝置100h可作為前置鏡頭以提供自拍功能，但本揭示並不以此為限。並且，取像裝置100d、取像裝置100e、取像裝置100f、取像裝置100g及取像裝置100h皆可包含本揭示的折疊光學系統且皆可具有與取像裝置100類似的結構配置。詳細來說，取像裝置100d、取像裝置100e、取像裝置100f、取像裝置100g及取像裝置100h各可包含一成像鏡頭、一驅動裝置、一電子感光元件以及一影像穩定模組，並且各可包含光路折疊組件來作為轉折光路的元件。其中，取像裝置100d、取像裝置100e、取像裝置100f、取像裝置100g及取像裝置100h的成像鏡頭各可包含例如為本揭示之折疊光學系統的一光學鏡組、用於承載光學鏡組的一鏡筒以及一支持裝置。
取像裝置100為具有光路折疊組件配置的一望遠取像裝置，取像裝置100d為一廣角取像裝置，取像裝置100e為一超廣角取像裝置，取像裝置100f為一廣角取像裝置，取像裝置100g為一超廣角取像裝置，且取像裝置100h為一飛時測距取像裝置。本實施例之取像裝置100、取像裝置100d與取像裝置100e具有相異的視角，使電子裝置300可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。另外，取像裝置100h係可取得影像的深度資訊。上述電子裝置300以包含多個取像裝置100、100d、100e、100f、100g、100h為例，但取像裝置的數量與配置並非用以限制本揭示。
當使用者拍攝被攝物306時，電子裝置300利用取像裝置100、取像裝置100d或取像裝置100e聚光取像，啟動閃光燈模組301進行補光，並使用對焦輔助模組302提供的被攝物306之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器303進行影像最佳化處理，來進一步提升折疊光學系統所產生的影像品質。對焦輔助模組302可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。此外，電子裝置300亦可利用取像裝置100f、取像裝置100g或取像裝置100h進行拍攝。顯示模組304可採用觸控螢幕，配合影像軟體處理器305的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理(或可利用實體拍攝按鈕進行拍攝)。經由影像軟體處理器305處理後的影像可顯示於顯示模組304。
＜第十二實施例＞
請參照圖24，係繪示依照本揭示第十二實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。
在本實施例中，電子裝置400為一智慧型手機。電子裝置400包含第九實施例之取像裝置100、取像裝置100i、取像裝置100j、取像裝置100k、取像裝置100m、取像裝置100n、取像裝置100p、取像裝置100q、取像裝置100r、閃光燈模組401、對焦輔助模組、影像訊號處理器、顯示模組以及影像軟體處理器(未繪示)。取像裝置100、取像裝置100i、取像裝置100j、取像裝置100k、取像裝置100m、取像裝置100n、取像裝置100p、取像裝置100q與取像裝置100r係皆配置於電子裝置400的同一側，而顯示模組則配置於電子裝置400的另一側。並且，取像裝置100i、取像裝置100j、取像裝置100k、取像裝置100m、取像裝置100n、取像裝置100p、取像裝置100q與取像裝置100r皆可包含本揭示的折疊光學系統且皆可具有與取像裝置100類似的結構配置，在此不再加以贅述。
取像裝置100為具有光路折疊組件配置的一望遠取像裝置，取像裝置100i為具有光路折疊組件配置的一望遠取像裝置，取像裝置100j為一廣角取像裝置，取像裝置100k為一廣角取像裝置，取像裝置100m為一超廣角取像裝置，取像裝置100n為一超廣角取像裝置，取像裝置100p為一望遠取像裝置，取像裝置100q為一望遠取像裝置，且取像裝置100r為一飛時測距取像裝置。本實施例之取像裝置100、取像裝置100i、取像裝置100j、取像裝置100k、取像裝置100m、取像裝置100n、取像裝置100p與取像裝置100q具有相異的視角，使電子裝置400可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。其中，取像裝置100光路折疊組件配置可參照前述圖20，在此不再加以贅述。另外，取像裝置100r係可取得影像的深度資訊。上述電子裝置400以包含多個取像裝置100、100i、100j、100k、100m、100n、100p、100q、100r為例，但取像裝置的數量與配置並非用以限制本揭示。當使用者拍攝被攝物時，電子裝置400利用取像裝置100、取像裝置100i、取像裝置100j、取像裝置100k、取像裝置100m、取像裝置100n、取像裝置100p、取像裝置100q或取像裝置100r聚光取像，啟動閃光燈模組401進行補光，並且以類似於前述實施例的方式進行後續處理，在此不再加以贅述。
本揭示的取像裝置並不以應用於智慧型手機為限。取像裝置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，取像裝置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揭示的實際運用例子，並非限制本揭示之取像裝置的運用範圍。
雖然本揭示以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示，任何熟習相像技藝者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本揭示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。
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:取像裝置 101:成像鏡頭 102:驅動裝置 103:電子感光元件 104:影像穩定模組 200、300、400:電子裝置 201、304:顯示模組 301、401:閃光燈模組 302:對焦輔助模組 303:影像訊號處理器 305:影像軟體處理器 306:被攝物 ST:光圈 S1:光闌 E1:第一透鏡 E2:第二透鏡 E3:第三透鏡 E4:第四透鏡 E5:第五透鏡 E6:濾光元件 PR1、PR2:稜鏡 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:第一對應面 OP2:第二對應面 OA1:第一光軸 OA2:第二光軸 OA3:第三光軸 OA4:第四光軸 IMG:成像面 IS:電子感光元件 θa:第一光軸與第二光軸之間的夾角 CT1:第一透鏡於第一光軸上的厚度 CT2:第二透鏡於第一光軸上的厚度 ET12:第一透鏡出光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸的距離 ET2:第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置與第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置之間平行於第一光軸的距離 f:折疊光學系統的焦距 f1:第一透鏡的焦距 f2:第二透鏡的焦距 fG1:多片透鏡當中位於第一光軸上之透鏡的合成焦距 Fno:折疊光學系統的光圈值 HFOV:折疊光學系統中最大視角的一半 ImgH:折疊光學系統的最大成像高度 LOA1:第一透鏡入光表面至第一反射面沿第一光軸所經過的距離 LOA2:第一反射面至第二反射面沿第二光軸所經過的距離 LOA3:第二反射面至第三反射面沿第三光軸所經過的距離 LOA4:第三反射面至成像面沿第四光軸所經過的距離 Ly:第一透鏡入光表面於第一光軸上的交點與成像面於第四光軸上的交點之間垂直於第一光軸的距離 Lz:從最先入光至折疊光學系統的表面行進至成像面的光路平行於第一光軸的最大位移量 Np:具有第二反射面的稜鏡的折射率 R1:第一透鏡入光表面的曲率半徑 R2:第一透鏡出光表面的曲率半徑 R3:第二透鏡入光表面的曲率半徑 R4:第二透鏡出光表面的曲率半徑 SAG11:第一透鏡入光表面於第一光軸上的交點至第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸的位移量 SAG22:第二透鏡出光表面於第一光軸上的交點至第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置平行於第一光軸的位移量 TD:第一透鏡入光表面至最後透鏡出光表面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸當中的至少一者所經過的距離 TL:第一透鏡入光表面至成像面沿第一光軸、第二光軸、第三光軸與第四光軸所經過的距離 Y11:第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置與第一光軸的垂直距離
圖1繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖3繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖5繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖7繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖9繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖11繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖13繪示依照本揭示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以及像散曲線圖。 圖15繪示依照本揭示第八實施例的取像裝置示意圖。 圖16由左至右依序為第八實施例的球差以及像散曲線圖。 圖17繪示依照本揭示第九實施例的一種取像裝置的立體示意圖。 圖18繪示依照本揭示第十實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖19繪示圖18之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖20繪示圖18之電子裝置的側面剖切示意圖。 圖21繪示依照本揭示第十一實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖22繪示圖21之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖23繪示圖21之電子裝置的系統方塊圖。 圖24繪示依照本揭示第十二實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖25繪示依照本揭示第一實施例中參數Ly和Lz的示意圖。 圖26繪示依照本揭示第三實施例中參數Ly和Lz的示意圖。 圖27繪示依照本揭示第一實施例中參數LOA1、LOA2、LOA3、LOA4和θa的示意圖。 圖28繪示依照本揭示第一實施例中參數ET2、ET12、SAG11、SAG22和Y11的示意圖。
1:取像裝置
ST:光圈
S1:光闌
E1:第一透鏡
E2:第二透鏡
E3:第三透鏡
E6:濾光元件
PR1:稜鏡
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
OA1:第一光軸
OA2:第二光軸
OA3:第三光軸
OA4:第四光軸
IMG:成像面
IS:電子感光元件

Claims (26)

  1. 一種折疊光學系統，包含： 一光路折疊組件，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，其中該第一穿透面與該第二反射面實質上為同一界面；該光路沿一第一光軸經過該第一穿透面至該第一反射面上，該第一反射面將該光路由該第一光軸轉折至一第二光軸，該第二反射面將該光路由該第二光軸轉折至一第三光軸，該第三反射面將該光路由該第三光軸轉折至一第四光軸，且該光路沿該第四光軸經過該第二穿透面至一成像面上；以及 多片透鏡，各自沿該光路的走向依序具有入光表面以及出光表面，其中該些透鏡至少包含一第一透鏡，該第一透鏡位於該第一光軸上，該第一透鏡具有正屈折力，且該第一透鏡入光表面於近光軸處為凸面。
  2. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該第一光軸與該成像面的法線方向實質上平行，且各個該些透鏡位於該第一光軸或該第四光軸上。
  3. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面的曲率半徑為R1，該第一透鏡出光表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件： -1.50 ＜ R1/R2 ＜ 0.90。
  4. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該些透鏡沿該光路的走向依序包含該第一透鏡以及一第二透鏡，該第一透鏡與該第二透鏡位於該第一光軸上，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件： -5.00 ＜ f2/f1 ＜ -0.03。
  5. 如請求項4所述之折疊光學系統，其中該第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置與該第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置之間平行於該第一光軸的距離為ET2，該第二透鏡於該第一光軸上的厚度為CT2，其滿足下列條件： 0.95 ＜ ET2/CT2 ＜ 3.50。
  6. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面至該成像面沿該第一光軸、該第二光軸、該第三光軸與該第四光軸所經過的距離為TL，該第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置與該第一光軸的垂直距離為Y11，其滿足下列條件： 3.80 ＜ TL/Y11 ＜ 15.00。
  7. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該折疊光學系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件： 2.00 [度] ＜ HFOV ＜ 18.00 [度]。
  8. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該些透鏡更包含最靠近該成像面的一最後透鏡，該第一透鏡入光表面至該最後透鏡出光表面沿該第一光軸、該第二光軸、該第三光軸與該第四光軸當中的至少一者所經過的距離為TD，該折疊光學系統的焦距為f，其滿足下列條件： 0.60 ＜ TD/f ＜ 1.80。
  9. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面於該第一光軸上的交點與該成像面於該第四光軸上的交點之間垂直於該第一光軸的距離為Ly，從最先入光至該折疊光學系統的一表面行進至該成像面的該光路平行於該第一光軸的最大位移量為Lz，其滿足下列條件： 0.60 ＜ Ly/Lz ＜ 1.50。
  10. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中從最先入光至該折疊光學系統的一表面行進至該成像面的該光路平行於該第一光軸的最大位移量為Lz，其滿足下列條件： 5.00 [公釐] ＜ Lz ＜ 11.00 [公釐]。
  11. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該光路折疊組件至少包含一稜鏡，該稜鏡具有該第二反射面，該稜鏡的折射率為Np，其滿足下列條件： 1.53 ＜ Np ＜ 1.95。
  12. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該第一光軸與該第二光軸之間的夾角為θa，其滿足下列條件： 40.0 [度] ＜ θa ＜ 76.0 [度]。
  13. 如請求項1所述之折疊光學系統，其中該光路折疊組件至少包含一稜鏡，該第一穿透面、該第二反射面與該第二穿透面實質上為同一平面，且該平面的法線方向實質上平行於該第一光軸。
  14. 一種取像裝置，包含： 如請求項1所述之折疊光學系統；以及 一電子感光元件，設置於該折疊光學系統的該成像面上。
  15. 一種電子裝置，包含： 如請求項14所述之取像裝置。
  16. 一種折疊光學系統，包含： 一光路折疊組件，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，其中該第一穿透面與該第二反射面實質上為同一界面；該光路沿一第一光軸經過該第一穿透面至該第一反射面上，該第一反射面將該光路由該第一光軸轉折至一第二光軸，該第二反射面將該光路由該第二光軸轉折至一第三光軸，該第三反射面將該光路由該第三光軸轉折至一第四光軸，該光路沿該第四光軸經過該第二穿透面至一成像面上，且該第一光軸與該成像面的法線方向實質上平行；以及 多片透鏡，各自沿該光路的走向依序具有入光表面以及出光表面，其中該些透鏡沿該光路的走向依序至少包含一第一透鏡以及一第二透鏡，該第一透鏡與該第二透鏡位於該第一光軸上，該第一透鏡具有正屈折力，且該第二透鏡具有負屈折力； 其中，該光路折疊組件位於該些透鏡之間，或者該光路折疊組件在該光路的走向上位於該些透鏡與該成像面之間； 其中，各個該些透鏡位於該第一光軸或該第四光軸上； 其中，該第一透鏡入光表面至該成像面沿該第一光軸、該第二光軸、該第三光軸與該第四光軸所經過的距離為TL，該折疊光學系統的焦距為f，其滿足下列條件： 0.90 ＜ TL/f ＜ 2.00。
  17. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該第二透鏡出光表面於近光軸處為凹面，該第二透鏡入光表面的曲率半徑為R3，該第二透鏡出光表面的曲率半徑為R4，其滿足下列條件： -0.05 ＜ (R3-R4)/(R3+R4) ＜ 3.00。
  18. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該折疊光學系統的焦距為f，從最先入光至該折疊光學系統的一表面行進至該成像面的該光路平行於該第一光軸的最大位移量為Lz，其滿足下列條件： 1.50 ＜ f/Lz ＜ 3.50。
  19. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該折疊光學系統的焦距為f，該些透鏡當中位於該第一光軸上之透鏡的合成焦距為fG1，其滿足下列條件： 0.50 ＜ f/fG1 ＜ 2.00。
  20. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面至該第一反射面沿該第一光軸所經過的距離為LOA1，該第一反射面至該第二反射面沿該第二光軸所經過的距離為LOA2，該第二反射面至該第三反射面沿該第三光軸所經過的距離為LOA3，該第三反射面至該成像面沿該第四光軸所經過的距離為LOA4，其滿足下列條件： 0.55 ＜ (LOA2+LOA3)/(LOA1+LOA4) ＜ 1.00。
  21. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第一透鏡於該第一光軸上的厚度為CT1，其滿足下列條件： 2.50 ＜ f1/CT1 ＜ 15.00。
  22. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該折疊光學系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件： 2.00 ＜ Fno ＜ 4.00。
  23. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置與該第一光軸的垂直距離為Y11，該折疊光學系統的最大成像高度為ImgH，其滿足下列條件： 0.40 ＜ Y11/ImgH ＜ 2.00。
  24. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該第一透鏡入光表面於該第一光軸上的交點至該第一透鏡入光表面的最大有效半徑位置平行於該第一光軸的位移量為SAG11，該第二透鏡出光表面於該第一光軸上的交點至該第二透鏡出光表面的最大有效半徑位置平行於該第一光軸的位移量為SAG22，該第一透鏡出光表面的最大有效半徑位置與該第二透鏡入光表面的最大有效半徑位置之間平行於該第一光軸的距離為ET12，其滿足下列條件： 1.60 ＜ (SAG11+SAG22)/ET12 ＜ 13.00。
  25. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該些透鏡中至少一片透鏡為塑膠材質且其入光表面與其出光表面皆為非球面。
  26. 如請求項16所述之折疊光學系統，其中該些透鏡中至少一片透鏡的折射率大於1.63。
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