TWI574037B - 光學取像系統、取像裝置以及電子裝置 - Google Patents

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Description

光學取像系統、取像裝置以及電子裝置
本發明是有關於一種光學取像系統及取像裝置，且特別是有關於一種應用在電子裝置上的小型化光學取像系統及取像裝置。
近年來，隨著具有攝影功能的電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學系統逐漸往高畫素領域發展，因此對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於電子產品上的光學系統多採用四片或五片式透鏡結構為主，但由於智慧型手機(Smart Phone)與平板電腦(Tablet PC)等高規格行動裝置的盛行，帶動光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的光學系統將無法滿足更高階的攝影系統。且傳統配置於車用攝影裝置的 光學系統，其解像力較為不足，但由於車用攝影裝置首重影像的辨識性，習知的光學系統已無法滿足要求。
目前雖有進一步發展六片式光學系統，但因其中的第一透鏡屈折力的配置無法有效趨緩入射光線並調控成像面周邊的主光線角，使得光學系統在微弱光源的環境下，無法彰顯其成像效果，導致影像周邊過暗的成像問題。
本發明提供一種光學取像系統、取像裝置以及電子裝置，其第一透鏡為負屈折力的配置，可趨緩光線的入射，以調控成像面上影像周邊的主光線角，有利於降低在微弱光源環境下影像周邊太暗的問題。再者，藉由第六透鏡與第七透鏡的面形配置，可改善周邊影像品質及相對照度的問題，更可降低製造敏感度。
依據本發明提供一種光學取像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡。第一透鏡具有負屈折力，其像側表面近光軸處為凹面。第二透鏡，具有屈折力。第三透鏡，具有屈折力。第四透鏡，具有屈折力。第五透鏡，具有屈折力。第六透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。第七透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為 非球面。光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片，該些具有屈折力的透鏡間無相對移動，該光學取像系統的焦距為f，該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，該第六透鏡像側表面的曲率半徑為R12，該第七透鏡像側表面的曲率半徑為R14，該第六透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：|f/R1|<1.25；0<R12/R14；以及0.1<Yc62/f<1.0。
依據本發明更提供一種取像裝置，包含如前段所述的光學取像系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。
依據本發明另提供一種電子裝置，包含如前段所述的取像裝置。
當|f/R1|滿足上述條件時，可避免第一透鏡物側表面曲率過大的問題，以有效避免光線入射時像差的產生且有利於第一透鏡的製作。
當R12/R14滿足上述條件時，第六透鏡及第七透鏡像側表面的曲率配置，有助於降低製造敏感度。
當Yc62/f滿足上述條件時，可有效壓制光線入射於電子感光元件上的角度，使光學取像系統得到更靈敏的感應。
10、20、30‧‧‧電子裝置
40‧‧‧車用輔助裝置
11、21、31、41‧‧‧取像裝置
110、210、310、410、510、610、710‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712‧‧‧像側表面
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、340、440、540、640、740‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661、761‧‧‧物側表面
162、262、362、462、562、662、762‧‧‧像側表面
170、270、370、470、570、670、770‧‧‧第七透鏡
171、271、371、471、571、671、771‧‧‧物側表面
172、272、372、472、572、672、772‧‧‧像側表面
180、280、380、480、580、680、780‧‧‧紅外線濾除濾光元件
190、290、390、490、590、690、790‧‧‧成像面
195、295、395、495、595、695、795‧‧‧電子感光元件
f‧‧‧光學取像系統的焦距
Fno‧‧‧光學取像系統的光圈值
HFOV‧‧‧光學取像系統中最大視角的一半
CRA(Ymax)‧‧‧光學取像系統之成像面上最大像高的主光線角
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T67‧‧‧第六透鏡與第七透鏡於光軸上的間隔距離
CT1‧‧‧第一透鏡於光軸上的厚度
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上的厚度
CT6‧‧‧第六透鏡於光軸上的厚度
CT7‧‧‧第七透鏡於光軸上的厚度
Td‧‧‧第一透鏡物側表面至第七透鏡像側表面於光軸上的距離
SDmax‧‧‧第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡的物側表面及像側表面中的最大有效半徑
SDmin‧‧‧第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡的物側表面及像側表面中的最小有效半徑
R1‧‧‧第一透鏡物側表面的曲率半徑
R12‧‧‧第六透鏡像側表面的曲率半徑
R14‧‧‧第七透鏡像側表面的曲率半徑
Yc62‧‧‧第六透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離
f45‧‧‧第四透鏡與第五透鏡的合成焦距
f6‧‧‧第六透鏡的焦距
f7‧‧‧第七透鏡的焦距
ff‧‧‧被攝物與光圈間所有具屈折力的透鏡的合成焦距
fr‧‧‧光圈與成像面間所有具屈折力的透鏡的合成焦距
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖；第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖；第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖；第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖；第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖；第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖； 第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖；第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第15圖繪示依照第1圖第一實施例中參數SDmax及SDmin的示意圖；第16圖繪示依照第1圖第一實施例中參數Yc62的示意圖；第17圖繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置的示意圖；第18圖繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置的示意圖；第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置的示意圖；以及第20圖繪示依照本發明第十一實施例的一種車用輔助裝置的示意圖。
一種光學取像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片，且所述具有屈折力的透鏡間無相對移動。
第一透鏡具有負屈折力，其像側表面近光軸處為凹面。藉此，可趨緩光線的入射，以調控成像面上影像周邊的主光線角，有利於降低在微弱光源環境下影像周邊太暗的問題。
第二透鏡可具有正屈折力，可提供光學取像系統主要的正屈折力，有助於縮短其總長度。
第三透鏡可具有正屈折力，藉以縮短光學取像系統的總長度，維持其小型化。
第四透鏡可具有負屈折力，藉以修正光學取像系統的像差。
第五透鏡可具有正屈折力，藉此降低光學取像系統的敏感度。另外，第五透鏡可與第四透鏡黏合，藉以提高製造性與抗環境效應。
第六透鏡像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面，藉此可有效地壓制離軸視場光線入射的角度，使電子感光元件的響應效率提升。
第七透鏡物側表面近光軸處可為凸面且其離軸處包含至少一凹面，而第七透鏡像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面。藉此，可改善周邊影像品質與相對照度的問題，且同時降低製造敏感度。
光學取像系統的焦距為fa第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，其滿足下列條件：|f/R1|<1.25。藉此，可避免第一透鏡物側表面曲率過大的問題，以有效避免光線入射時像差的產生且有利於第一透鏡的製作。較佳地，可滿 足下列條件：|f/R1|<1.0。
第六透鏡像側表面的曲率半徑為R12，第七透鏡像側表面的曲率半徑為R14，其滿足下列條件：0<R12/R14。藉此，第六透鏡及第七透鏡像側表面的曲率配置，有助於降低製造敏感度。
光學取像系統的焦距為f，第六透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：0.1<Yc62/f<1.0。藉此，可有效壓制光線入射於電子感光元件上的角度，使光學取像系統得到更靈敏的感應。
光學取像系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：HFOV<35度。藉此，可具有適當的視場角及取像範圍，避免雜散光的產生。
光學取像系統的焦距為f，第七透鏡像側表面的曲率半徑為R14，其滿足下列條件：1.5<f/R14。藉此，可有效降低製造敏感度。
光學取像系統的焦距為f，第六透鏡的焦距為f6，第七透鏡的焦距為f7，其滿足下列條件：|f/f6|+|f/f7|<0.75。藉此，有助於降低製造敏感度，提升成像品質。較佳地，可滿足下列條件：|f/f6|+|f/f7|<0.55。
第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，第七透鏡於光軸上的厚度為CT7，第六透鏡與第七透鏡於光軸上的間隔距離為T67，其滿足下列條件：1.75<(CT6+CT7)/T67。藉此，有助於透鏡的製造與組裝。
光學取像系統的光圈值為Fno，其滿足下列條 件：Fno<2.0。藉此，使光學取像系統具有大光圈優勢，於光線不充足時仍可清晰取像。
第四透鏡與第五透鏡的合成焦距為F45，其滿足下列條件：0<f45。藉此，有助於降低光學取像系統的敏感度。
第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡於光軸上的厚度的總和為Σ CT，第一透鏡物側表面至第七透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：0.55<ΣCT/Td<0.80。藉此，可有效縮短總長度，維持其小型化。
第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡的物側表面及像側表面中的最大有效半徑為SDmax，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡的物側表面及像側表面中的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件：SDmax/SDmin<2.25。藉此，可使入射或出射於各透鏡表面之光線角度較為平緩，以減少光線因反射所產生雜散光線的可能性，進而增加成像品質，且各透鏡的外徑大小相近可使得其組裝較為容易。
第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，其滿足下列條件：T23/CT2<0.50。藉此，有助於透鏡的製造及組裝。
光學取像系統之成像面上最大像高的主光線角為CRA(Ymax)，其滿足下列條件：CRA(Ymax)<15度。 藉此，可有效地控制光線入射於電子感光元件上的角度，使感光元件之響應效率提升，進而增加成像品質。
光學取像系統可更包含一光圈，其中被攝物與光圈間所有具屈折力的透鏡的合成焦距為ff，光圈與成像面間所有具屈折力的透鏡的合成焦距為fr，其滿足下列條件：3.0<|ff/fr|。藉此，可適當調配光圈兩側之透鏡屈折力分布，使光學取像系統在大光圈的條件下，可有效校正像差及歪曲。
本發明提供的光學取像系統中，透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡的材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加光光學取像系統屈折力配置的自由度。此外，光學取像系統中的物側表面及像側表面可為非球面(ASP)，非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明光學取像系統的總長度。
再者，本發明提供的光學取像系統中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。本發明提供的光學取像系統中，若透鏡具有正屈折力或負屈折力，或是透鏡之焦距，皆指透鏡近光軸處的屈折力或是焦距。
本發明提供的光學取像系統中，臨界點(Critical Point)為透鏡表面上，除與光軸的交點外，與一垂直於光軸的 切面相切的切點。
另外，本發明光學取像系統中，依需求可設置至少一光闌，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明的光學取像系統之成像面，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。
本發明的光學取像系統中，光圈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，可使光學取像系統的出射瞳(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，係有助於擴大系統的視場角，使光學取像系統具有廣角鏡頭的優勢。
本發明亦可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動產品、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、體感遊戲機、車用輔助裝置(例如：行車紀錄器、倒車顯影裝置等)、工業機器人與穿戴式產品等電子裝置中。
本發明另提供一種取像裝置，包含前述的光學取像系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。藉由光學取像系統中第一透鏡為負屈折力的配置，可趨緩光線的入射，以調控成像面上影像周邊的主光線角，有利於降低在微弱光源環境下影像周邊太暗的問題。再者，藉由第六透鏡與第七透鏡的面形配置，可改善周 邊影像品質及相對照度的問題，更可降低製造敏感度。較佳地，取像裝置可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
本發明提供一種電子裝置，包含前述的取像裝置。藉此，提升成像品質。較佳地，電子裝置可進一步包含控制單元(Control Unit)、顯示單元(Display)、儲存單元(Storage Unit)、暫儲存單元(RAM)或其組合。
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>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件195。光學取像系統由物側至像側依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、光圈100、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170、紅外線濾除濾光元件180以及成像面190，而電子感光元件195設置於光學取像系統的成像面190，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(110-170)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡110具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111近光軸處為凸面，其像側表面112近光軸處 為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡120具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121近光軸處為凹面，其像側表面122近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131近光軸處為凸面，其像側表面132近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡140具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141近光軸處為凸面，其像側表面142近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第五透鏡150具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面151近光軸處為凸面，其像側表面152近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡160具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面161近光軸處為凸面，其像側表面162近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面162離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡170具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面171近光軸處為凸面，其像側表面172近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面171離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面172離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)180為玻璃材質，其設置於第七透鏡170及成像面190間且不影響光 學取像系統的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下： ；其中：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。
第一實施例的光學取像系統中，光學取像系統的焦距為f，光學取像系統的光圈值(f-number)為Fno，光學取像系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=5.68mm；Fno=1.90；以及HFOV=28.3度。
第一實施例的光學取像系統中，光學取像系統之成像面190上最大像高的主光線角為CRA(Ymax)，其滿足下列條件：CRA(Ymax)=11.09度。
第一實施例的光學取像系統中，第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23，第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，其滿足下列條件：T23/CT2=0.03。
第一實施例的光學取像系統中，第六透鏡160於光軸上的厚度為CT6，第七透鏡170於光軸上的厚度為 CT7，第六透鏡160與第七透鏡170於光軸上的間隔距離為T67，其滿足下列條件：(CT6+CT7)/T67=14.63。
第一實施例的光學取像系統中，第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1、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、第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4、第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5、第六透鏡160於光軸上的厚度為CT6以及第七透鏡170於光軸上的厚度為CT7，而七片透鏡(110-170)分別於光軸上的厚度的總和為ΣCT(即ΣCT=CT1+CT2+CT3+CT4+CT5+CT6+CT7)，第一透鏡物側表面111至第七透鏡像側表面172於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：ΣCT/Td=0.68。
配合參照第15圖，係繪示依照第1圖第一實施例中參數SDmax及SDmin的示意圖。由第15圖可知，第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160以及第七透鏡170的物側表面及像側表面中的最大有效半徑為SDmax(第一實施例中，SDmax位於第一透鏡物側表面111)，第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160以及第七透鏡170的物側表面及像側表面中的最小有效半徑為SDmin(第一實施例中，SDmin位於第四透鏡物側表面141)，其滿足下列條件：SDmax/SDmin=2.05。
第一實施例的光學取像系統中，第六透鏡像側表面162的曲率半徑為R12，第七透鏡像側表面172的曲率 半徑為R14，其滿足下列條件：R12/R14=3.88。
第一實施例的光學取像系統中，光學取像系統的焦距為f，第一透鏡物側表面111的曲率半徑為R1，第七透鏡像側表面172的曲率半徑為R14，其滿足下列條件：|f/R1|=0.62；以及f/R14=2.62。
配合參照第16圖，係繪示依照第1圖第一實施例中參數Yc62的示意圖。由第16圖可知，光學取像系統的焦距為f，第六透鏡像側表面162的臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：Yc62/f=0.28。
第一實施例的光學取像系統中，光學取像系統的焦距為f，第六透鏡160的焦距為f6，第七透鏡170的焦距為f7，其滿足下列條件：|f/f6|+|f/f7|=0.18。
第一實施例的光學取像系統中，第四透鏡140與第五透鏡150的合成焦距為f45，其滿足下列條件：f45=28.50。
第一實施例的光學取像系統中，被攝物與光圈100間所有具屈折力的透鏡(第一實施例中為第一透鏡110、第二透鏡120及第三透鏡130)的合成焦距為ff，光圈100與成像面190間所有具屈折力的透鏡(第一實施例中為第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160及第七透鏡170)的合成焦距為fr，其滿足下列條件：|ff/fr|=0.001。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖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mm，且表面0-18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表非球面曲線方程式中的錐面係數，A4-A14則表示各表面第4-14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，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件295。光學取像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、第五透鏡250、第六透鏡260、第七透鏡270、紅外線濾除濾光元件280以及成像面290，而電子感光元件295設置於光學取像系統的成像面290，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(210-270)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡210具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面211近光軸處為凸面，其像側表面212近光軸處為凹面。
第二透鏡220具有正屈折力，且為玻璃材質， 其物側表面221近光軸處為凸面，其像側表面222近光軸處為平面。
第三透鏡230具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面231近光軸處為凸面，其像側表面232近光軸處為凸面。
第四透鏡240具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面241近光軸處為凹面，其像側表面242近光軸處為凹面，其中第四透鏡像側表面242與第五透鏡250黏合。
第五透鏡250具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面251近光軸處為凸面，其像側表面252近光軸處為凸面，其中第五透鏡物側表面251與第四透鏡像側表面242黏合。
第六透鏡260具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面261近光軸處為凸面，其像側表面262近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面262離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡270具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面271近光軸處為凸面，其像側表面272近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面271離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面272離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件280為玻璃材質，其設置於第七透鏡270及成像面290間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表三以及表四。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相 同，在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件395。光學取像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、第五透鏡350、第六透鏡360、第七透鏡370、紅外線濾除濾光元件380以及成像面390，而電子感光元件395設置於光學取像系統的成像面390，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(310-370)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡310具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面311近光軸處為平面，其像側表面312近光軸處為凹面。
第二透鏡320具有正屈折力，且為玻璃材質， 其物側表面321近光軸處為凸面，其像側表面322近光軸處為凸面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面331近光軸處為凸面，其像側表面332近光軸處為凹面。
第四透鏡340具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面341近光軸處為凹面，其像側表面342近光軸處為凹面，其中第四透鏡像側表面342與第五透鏡350黏合。
第五透鏡350具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面351近光軸處為凸面，其像側表面352近光軸處為凸面，其中第五透鏡物側表面351與第四透鏡像側表面342黏合。
第六透鏡360具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面361近光軸處為凸面，其像側表面362近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面362離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡370具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面371近光軸處為凸面，其像側表面372近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面371離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面372離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件380為玻璃材質，其設置於第七透鏡370及成像面390間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表五以及表六。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相 同，在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件495。光學取像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、第五透鏡450、第六透鏡460、第七透鏡470、紅外線濾除濾光元件480以及成像面490，而電子感光元件495設置於光學取像系統的成像面490，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(410-470)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡410具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面411近光軸處為凸面，其像側表面412近光軸處為凹面。
第二透鏡420具有正屈折力，且為玻璃材質， 其物側表面421近光軸處為凸面，其像側表面422近光軸處為平面。
第三透鏡430具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面431近光軸處為凸面，其像側表面432近光軸處為凸面。
第四透鏡440具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面441近光軸處為凹面，其像側表面442近光軸處為凹面，其中第四透鏡像側表面442與第五透鏡450黏合。
第五透鏡450具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面451近光軸處為凸面，其像側表面452近光軸處為凸面，其中第五透鏡物側表面451與第四透鏡像側表面442黏合。
第六透鏡460具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面461近光軸處為凸面，其像側表面462近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面462離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡470具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面471近光軸處為凸面，其像側表面472近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面471離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面472離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件480為玻璃材質，其設置於第七透鏡470及成像面490間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表七以及表八。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相 同，在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件595。光學取像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、第五透鏡550、第六透鏡560、第七透鏡570、紅外線濾除濾光元件580以及成像面590，而電子感光元件595設置於光學取像系統的成像面590，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(510-570)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡510具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面511近光軸處為平面，其像側表面512近光軸處為凹面。
第二透鏡520具有正屈折力，且為玻璃材質， 其物側表面521近光軸處為凸面，其像側表面522近光軸處為凸面。
第三透鏡530具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面531近光軸處為凸面，其像側表面532近光軸處為凸面。
第四透鏡540具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面541近光軸處為凹面，其像側表面542近光軸處為凹面。
第五透鏡550具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面551近光軸處為凸面，其像側表面552近光軸處為凸面。
第六透鏡560具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面561近光軸處為凹面，其像側表面562近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面562離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡570具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面571近光軸處為凸面，其像側表面572近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面571離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面572離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件580為玻璃材質，其設置於第七透鏡570及成像面590間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表九以及表十。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件695。光學取像系統由物側至像側依序包含第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、光圈600、第四透鏡640、第五透鏡650、第六透鏡660、第七透鏡670、紅外線濾除濾光元件680以及成像面690，而電子感光元件695設置於光學取像系統的成像面690，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(610-670)，且所述具有屈折力的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡610具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611近光軸處為凸面，其像側表面612近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡620具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621近光軸處為凹面，其像側表面622近光軸處 為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631近光軸處為凸面，其像側表面632近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡640具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641近光軸處為凸面，其像側表面642近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第五透鏡650具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面651近光軸處為凸面，其像側表面652近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡660具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面661近光軸處為凸面，其像側表面662近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面662離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡670具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面671近光軸處為凸面，其像側表面672近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面671離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面672離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件680為玻璃材質，其設置於第七透鏡670及成像面690間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表十一以及表十二。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例的取像裝置包含光學取像系統(未另標號)以及電子感光元件795。光學取像系統由物側至像側依序包含第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、光圈700、第四透鏡740、第五透鏡750、第六透鏡760、第七透鏡770、紅外線濾除濾光元件780以及成像面790，而電子感光元件795設置於光學取像系統的成像面790，其中光學取像系統中具有屈折力的透鏡為七片(710-770)，且所述具有屈折力 的透鏡彼此無相對移動。
第一透鏡710具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711近光軸處為凸面，其像側表面712近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721近光軸處為凹面，其像側表面722近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731近光軸處為凸面，其像側表面732近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡740具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741近光軸處為凸面，其像側表面742近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第五透鏡750具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面751近光軸處為凸面，其像側表面752近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡760具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面761近光軸處為凸面，其像側表面762近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面762離軸處包含至少一凸面。
第七透鏡770具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面771近光軸處為凸面，其像側表面772近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第七透鏡物側表面771離軸處包含至少一凹面，第七透鏡像側表面772離軸處包含至少 一凸面。
紅外線濾除濾光元件780為玻璃材質，其設置於第七透鏡770及成像面790間且不影響光學取像系統的焦距。
配合參照下列表十三以及表十四。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第17圖，係繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置10的示意圖。第八實施例的電子裝置10係一智慧型手機，電子裝置10包含取像裝置11，取像裝置11包含依據本發明的光學取像系統(圖未揭示)以及電子感光 元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。
<第九實施例>
請參照第18圖，係繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置20的示意圖。第九實施例的電子裝置20係一平板電腦，電子裝置20包含取像裝置21，取像裝置21包含依據本發明的光學取像系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。
<第十實施例>
請參照第19圖，係繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置30的示意圖。第十實施例的電子裝置30係一頭戴式顯示器(Head-mounted display，HMD)，電子裝置30包含取像裝置31，取像裝置31包含依據本發明的光學取像系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。
<第十一實施例>
請參照第20圖，其繪示依照本發明第十一實施例的一種車用輔助裝置40的示意圖。第十一實施例的車用裝置40係一行車記錄器，車用輔助裝置40包含取像裝置41，取像裝置41包含依據本發明的光學取像系統(圖未揭示)以 及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於光學取像系統的成像面。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側表面
152‧‧‧像側表面
160‧‧‧第六透鏡
161‧‧‧物側表面
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
162‧‧‧像側表面
170‧‧‧第七透鏡
171‧‧‧物側表面
172‧‧‧像側表面
180‧‧‧紅外線濾除濾光元件
190‧‧‧成像面
195‧‧‧電子感光元件

Claims (20)

  1. 一種光學取像系統，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其像側表面近光軸處為凹面；一第二透鏡；一第三透鏡；一第四透鏡；一第五透鏡；一第六透鏡，其像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第七透鏡，其像側表面近光軸處為凹面且其離軸處包含至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該光學取像系統的透鏡總數為七片，該些透鏡間無相對移動，該光學取像系統的焦距為f，該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，該第六透鏡像側表面的曲率半徑為R12，該第七透鏡像側表面的曲率半徑為R14，該第六透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：|f/R1|<1.25；0<R12/R14；以及0.1<Yc62/f<1.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該第二透鏡具有正屈折力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：HFOV<35度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統的焦距為f，該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，其滿足下列條件：|f/R1|<1.0。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統的焦距為f，該第七透鏡像側表面的曲率半徑為R14，其滿足下列條件：1.5<f/R14。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該第七透鏡物側表面近光軸處為凸面且其離軸處包含至少一凹面。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統的焦距為f，該第六透鏡的焦距為f6，該第七透鏡的焦距為f7，其滿足下列條件：|f/f6|+|f/f7|<0.75。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光學取像系統，其中該第六透鏡於光軸上的厚度為CT6，該第七透鏡於光軸上的厚度為CT7，該第六透鏡與該第七透鏡於光軸上的間隔距離為T67，其滿足下列條件：1.75<(CT6+CT7)/T67。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的光學取像系 統，其中該光學取像系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件：Fno<2.0。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該第三透鏡具有正屈折力，該第四透鏡具有負屈折力，該第五透鏡具有正屈折力。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學取像系統，其中該第四透鏡與該第五透鏡黏合。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的光學取像系統，其中該第四透鏡與該第五透鏡的合成焦距為f45，其滿足下列條件：0<f45。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統的焦距為f，該第六透鏡的焦距為f6，該第七透鏡的焦距為f7，其滿足下列條件：|f/f6|+|f/f7|<0.55。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的光學取像系統，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡以及該第七透鏡於光軸上的厚度的總和為ΣCT，該第一透鏡物側表面至該第七透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：0.55<ΣCT/Td<0.80。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡以及該第七透鏡的物側 表面及像側表面中的最大有效半徑為SDmax，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡以及該第七透鏡的物側表面及像側表面中的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件：SDmax/SDmin<2.25。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，其滿足下列條件：T23/CT2<0.50。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，其中該光學取像系統之一成像面上最大像高的主光線角為CRA(Ymax)，其滿足下列條件：CRA(Ymax)<15度。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統，更包含：一光圈，其中一被攝物與該光圈間所有具屈折力的透鏡的合成焦距為ff，該光圈與一成像面間所有具屈折力的透鏡的合成焦距為fr，其滿足下列條件：3.0<|ff/fr|。
  19. 一種取像裝置，包含：如申請專利範圍第1項所述的光學取像系統；以及一電子感光元件，其設置於該光學取像系統的一成像面。
  20. 一種電子裝置，包含： 如申請專利範圍第19項所述的取像裝置。
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