TWI725283B

TWI725283B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI725283B
Application number: TW107102238A
Authority: TW
Inventors: 陳泓碩; 郭子傑
Original assignee: 大立光電股份有限公司
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2021-04-21
Also published as: CN110068912B; US10768394B2; CN110068912A; TW201932898A; US20190227268A1

Abstract

一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，光學透鏡組包含四片透鏡，由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡外側面近光軸處為凹面、內側面近光軸處為凸面。第四透鏡內側面近光軸處為凸面。當其滿足特定條件時，電子裝置在提供高精準度的投射能力及高成像品質的同時仍可維持微型化，其可應用於紅外線波段，並可適用於立體影像擷取技術。

Description

電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種包含至少一光學透鏡組的電子裝置。

隨著科技發展，三維影像擷取技術日趨成熟，應用範圍更加廣泛，更可配合二維取像技術來達成更多應用，如將二維影像加上景深資訊等，可補償二維影像的不足。

目前三維影像擷取技術其應用十分多元，包含人臉辨識系統、體感遊戲機、擴增實境裝置、行車輔助系統、各種智慧型電子產品、多鏡頭裝置、穿戴式裝置、數位相機、識別系統、娛樂裝置、運動裝置與家庭智能輔助系統等電子裝置中。三維影像擷取技術的作動原理通常為將具特定特徵(如波長、圖樣或周期性等)的光源投射至一物體，光線經前述物體不同深度的位置反射後，由一鏡頭接收反射的光線，透過分析反射後光線特徵產生的變化，便可得到前述物體各位置與鏡頭間的距離，進而推斷出前述物體的立體結構，或可藉由連續拍攝來判斷前述物體的動作。

隨著技術更加精進，對於精準度的要求越來越高，需要配合更精準的投射能力與更高的成像品質，然而，當三維影像擷取技術應用於攜帶型電子裝置，體積上的限制卻讓精準度難以提升。

本發明提供一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，藉由調整光學透鏡組中透鏡的面形並使其元件相互配合，在提供高精準度的投射能力及高成像品質的同時仍可維持微型化，其可應用於紅外線波段，並可適用於立體影像擷取技術。

依據本發明提供一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，光學透鏡組包含四片透鏡，四片透鏡由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面。第四透鏡內側面近光軸處為凸面。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：0<CT1/CT4<2.7；以及|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|<0.85。

依據本發明另提供一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，光學透鏡組包含四片透鏡，四片透鏡由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面。第四透鏡外側面近光軸處為凹面。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，光學透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0<CT1/CT4<0.62；以及|f/f1|+|f/f2|<1.25。

依據本發明又提供一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，光學透鏡組包含四片透鏡，四片透鏡由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面。第三透鏡具有正屈折力。第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|

0.69。

當CT1/CT4滿足上述條件時，有助於平衡光學透鏡組前後端的長度與屈折力分布以縮短總長。

當|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|滿足上述條件時，可讓光學透鏡組主要的屈折力往第三透鏡集中，使其餘透鏡在具有修正離軸像差能力的同時維持面形不過於彎曲，以降低成型難度，進而提升良率。

當|f/f1|+|f/f2|滿足上述條件時，可適當調整光學透鏡組前端的屈折力強度，使光學透鏡組適用於廣視角的設計。

10、20、30‧‧‧電子裝置

11、21、31‧‧‧取像裝置

12、22、32‧‧‧顯示裝置

13a、14a、14b、33‧‧‧感測物

1300、1400‧‧‧感測模組

1310、1410、1510‧‧‧投射裝置

1311、1412‧‧‧光源

1321、1422‧‧‧電子感光元件

1412a‧‧‧雷射陣列

1422a‧‧‧擷取影像

1320、1420、1520‧‧‧接收裝置

1330、1430、1530‧‧‧處理器

1411‧‧‧投射透鏡系統

1421‧‧‧成像透鏡系統

100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100‧‧‧光圈

110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110‧‧‧第一透鏡

111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111‧‧‧外側面

112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112‧‧‧內側面

120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120‧‧‧第二透鏡

121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121‧‧‧外側面

122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122‧‧‧內側面

130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130‧‧‧第三透鏡

131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131‧‧‧外側面

132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132‧‧‧內側面

140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140‧‧‧第四透鏡

141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141‧‧‧外側面

142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142‧‧‧內側面

150、450、550、650、950、1150‧‧‧濾光元件

160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160‧‧‧內側共軛表面

IP12、IP21、IP31、IP32、IP41、IP42‧‧‧反曲點

f‧‧‧光學透鏡組的焦距

Fno‧‧‧光學透鏡組的光圈值

HFOV‧‧‧光學透鏡組最大視角的一半

Vd2‧‧‧以d線為參考波長量測下，第二透鏡的阿貝數

Vd3‧‧‧以d線為參考波長量測下，第三透鏡的阿貝數

Vd4‧‧‧以d線為參考波長量測下，第四透鏡的阿貝數

CT1‧‧‧第一透鏡於光軸上的厚度

CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度

R1‧‧‧第一透鏡外側面的曲率半徑

R2‧‧‧第一透鏡內側面的曲率半徑

R7‧‧‧第四透鏡外側面的曲率半徑

R8‧‧‧第四透鏡內側面的曲率半徑

Dr1r4‧‧‧第一透鏡外側面至第二透鏡內側面於光軸上的距離

Dr5r8‧‧‧第三透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離

SL‧‧‧光圈至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離

TL‧‧‧第一透鏡外側面至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離

TD‧‧‧第一透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離

BL‧‧‧第四透鏡內側面至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離

T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離

T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離

YI‧‧‧光學透鏡組的內側共軛表面的光學有效區的最大半徑

Y11‧‧‧第一透鏡外側面的光學有效區的最大半徑

Y41‧‧‧第四透鏡外側面的光學有效區的最大半徑

Y42‧‧‧第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑

f1‧‧‧第一透鏡的焦距

f2‧‧‧第二透鏡的焦距

f3‧‧‧第三透鏡的焦距

f4‧‧‧第四透鏡的焦距

fi‧‧‧第i透鏡的焦距

第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種電子裝置的示意圖；第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種電子裝置的示意圖；第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種電子裝置的示意圖；第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置的示意圖；第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種電子裝置的示意圖；第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種電子裝置的示意圖；第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種電子裝置的示意圖；第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第15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16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第17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18圖由左至右依序為第九實施例的球差、像散及畸變曲線圖；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；第20圖由左至右依序為第十實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置的示意圖；第22圖由左至右依序為第十一實施例的球差、像散及畸變曲線圖；第23圖繪示依照第1圖第一實施例中參數Y11、Y41、Y42、YI及反曲點的示意圖；第24A圖繪示依照本發明第十二實施例的一種電子裝置的感測模組的示意圖；第24B圖繪示依照第十二實施例的電子裝置一側的外觀示意圖；第24C圖繪示依照第十二實施例的電子裝置另一側的外觀示意圖；第25A圖繪示依照第十三實施例的一種電子裝置使用狀態的外觀示意圖；第25B圖繪示依照第十三實施例的電子裝置的感測模組的示意圖；以及第26圖繪示依照第十四實施例的一種電子裝置的示意圖。

一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，藉由調整光學透鏡組中透鏡的面形並使其元件相互配合，在提供高精準度投射能力及高成像品質的同時仍可維持微型化，其可應用於紅外線波段，並可適用於立體影像擷取技術。

光學透鏡組可包含四片透鏡，四片透鏡由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。

第一透鏡外側面近光軸處為凹面，可降低組裝過程中，其表面被刮傷的機率，以提升組裝良率，並可於廣視角的配置下，維持周邊影像照度，當應用於投射裝置，亦有助於讓光線散布更為均勻。第一透鏡內側面近光軸處為凸面，可調整周邊光線的光路，以降低面反射，進而減少雜散光的產生。

第三透鏡可具有正屈折力，藉此可提供光學透鏡組微型化所需的正屈折力。第三透鏡外側面由近光軸處至離軸處可包含至少一凹面，藉此有助於降低光線的面反射，以提升照度並降低雜散光的產生。較佳地，第三透鏡外側面近光軸處可為凸面、離軸處可包含至少一凹面，除了可強化提升照度及降低雜散光的功效，更有助於修正像彎曲。第三透鏡內側面近光軸處可為凸面，藉此可調整第三透鏡的屈折力，有助於光學透鏡組微型化並降低光線於內側共軛表面上的入射或出射角度。當光線於內側共軛表面具有較小的入射或出射角度，若應用於投射裝置時，可提升光源的投射能力，若應用於取像裝置或接收裝置，則有助於增大電子感光元件的響應效率。

第四透鏡外側面近光軸處可為凹面，可讓第四透鏡修正離軸像差時面形不會過於彎曲，以降低成型難度，進而提升良率。第四透鏡內側面近光軸處可為凸面，有助於調整周邊光線的光路，以提升周邊光線的匯聚能力，進而可提升周邊影像的相對照度。

第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0<CT1/CT4<2.7。藉此，有助於平衡光學透鏡組前後端的長度與屈折力分布以縮短總長。較佳地，其可滿足下列條件：0<CT1/CT4<1.8。更佳地，其可滿足下列條件：0<CT1/CT4<1.0。更佳地，其可滿足下列條件：0<CT1/CT4<0.62。或者，其可滿足下列條件：0.10<CT1/CT4。藉此，可避免第一透鏡過薄而降低成型良率，並可避免第四透鏡過厚而難以縮減體積。

第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其可滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|<1.5。藉此，可讓光學透鏡組主要的屈折力往第三透鏡集中，使其餘透鏡在具有修正離軸像差能力的同時維持面形不過於彎曲，以降低成型難度，進而提升良率。較佳地，其可滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|<0.85。更佳地，其可滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|

0.69。

光學透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，其可滿足下列條件：|f/f1|+|f/f2|<1.25。藉此，可適當調整光學透鏡組前端的屈折力強度，使光學透鏡組適用於廣視角的設計。較佳地，其可滿足下列條件：|f/f1|+|f/f2|<1.00。更佳地，其可滿足下列條件：|f/f1|+|f/f2|<0.60。

當以d線為參考波長量測下，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，其可滿足下列條件：3.0<(Vd2+Vd3)/Vd4<10。藉此，可調整光學透鏡組的材質分布，有助於修正像差與提升照度。較佳地，其可滿足下列條件：4.0<(Vd2+Vd3)/Vd4<8.0。前述阿貝數Vd2、Vd3及Vd4以 Vd=(Nd-1)/(NF-NC)計算，Nd為於氦d線波長(587.6nm)量測的折射率，NF為於氫F線波長(486.1nm)量測的折射率，NC為於氫C線波長(656.3nm)量測的折射率。

當以d線為參考波長量測下，第四透鏡的阿貝數為Vd4，其可滿足下列條件：10.0<Vd4<23.0。藉此，可調整第四透鏡的材質，有助於讓第四透鏡具有更適當的屈折力以修正離軸像差。關於阿貝數Vd4的計算方式如上段所述，在此不另贅述。

第一透鏡外側面至第二透鏡內側面於光軸上的距離為Dr1r4，第三透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離為Dr5r8，其可滿足下列條件：1.35<Dr5r8/Dr1r4<10.0。藉此，可調整光學透鏡組前後端的長度以縮短總長。較佳地，其可滿足下列條件：1.75<Dr5r8/Dr1r4<6.50。

第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其可滿足下列條件：0.10<T34/CT4<4.0。藉此，可讓第四透鏡維持適當厚度並能配合第三透鏡以修正像散。較佳地，其可滿足下列條件：0.35<T34/CT4<1.1。

第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，第一透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，其可滿足下列條件：1.75<TD/(T23+T34)<15.0。藉此，可讓透鏡間能有足夠間距以修正離軸像差，並維持光學透鏡組微型化。

第一透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，第四透鏡內側面至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離為BL，其可滿足下列條件：2.5<TD/BL<9.0。藉此，可適當調整透鏡間距、厚度與光學透鏡組後焦距的比例，以在修正離軸像差、降低周邊光線於內側共軛表面上的入射或出射角度的同時維持短總長。

第四透鏡內側面的曲率半徑為R8，光學透鏡組的焦距為f，其可滿足下列條件：-0.74<R8/f<0。藉此，可調整第四透鏡的面形與光學透鏡組的焦距，有助於降低光線於內側共軛表面的入射角或出射角。較佳地，其可滿足下列條件：-0.50<R8/f<0。

第一透鏡的焦距為f1，第一透鏡外側面的曲率半徑為R1，其可滿足下列條件：5.7<|f1/R1|。藉此，可調整第一透鏡的焦距與面形，以在增大視角與縮減體積間取得平衡。

光學透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第i透鏡的焦距為fi，所述透鏡中至少一透鏡滿足下列條件：|f/fi|<0.15，其中i為1、2、3或4。藉此，可加強光學透鏡組修正離軸像差的功能，並有助於調整各視場的光線，若應用於投射裝置，可讓光線分布更加均勻，若應用於接收裝置或取像裝置，可使影像更加銳利。

第一透鏡外側面至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離為TL，光學透鏡組的內側共軛表面的光學有效區的最大半徑為YI，其可滿足下列條件：1.0<TL/YI<4.0。藉此，可在縮短總長與增大內側共軛表面的面積間取得平衡。

光學透鏡組的光圈值為Fno，其可滿足下列條件：1.0<Fno<3.0。藉此，可讓光學透鏡組具有足夠且適當的照度。

第一透鏡外側面的光學有效區的最大半徑為Y11，第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其可滿足下列條件：2.0<Y42/Y11<5.0。藉此，可調整光學透鏡組前後端外徑以縮減體積。

光學透鏡組可應用於波長範圍為750nm至1500nm內的一紅外線波段。藉此，可減少背景光線的干擾，以獲得更好的投影或成像品質。光學透鏡組亦可同時應用於可見光波段與紅外線波段。藉此，可擴增光學透鏡組的應用範圍，亦能減少光學透鏡組的使用數量以符合微型化的需求。

第四透鏡內側面的曲率半徑為R8，第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其可滿足下列條件：-1.0<R8/Y42<0。藉此，可調整第四透鏡的面形，有助於增大影像的照度。

所述四片透鏡中，至少一透鏡為塑膠材質且其至少一表面包含至少一反曲點。藉此，可有效降低成本並縮減光學透鏡組體積，亦有助於修正像差。較佳地，第四透鏡為塑膠材質且其至少一表面包含至少一反曲點。藉此，光學透鏡組的內側透鏡的面形能有更大的變化，有助於修正離軸像差並更進一步縮減光學透鏡組體積。

光學透鏡組的內側共軛表面的光學有效區的最大半徑為YI，第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其可滿足下列條件：0.50<YI/Y42<1.1。藉此，可在增大內側共軛表面的面積與壓縮體積取得平衡。

四片透鏡中任二相鄰透鏡的光學有效區間皆可具有一空氣間距。藉此，可讓各透鏡面形於設計時可具有更多彈性，有助於縮減體積並修正像差。此外，可簡化組裝複雜度，提升製造良率。具體來說，光學透鏡組可具有四片單一非黏合的透鏡。由於黏合透鏡的製程較非黏合透鏡複雜，特別在兩透鏡的黏合面需擁有高準度的曲面，以便達到兩透鏡黏合時的高密合度，且在黏合的過程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影響整體光學成像品質。因此，本發明光學透鏡組中，任二相鄰的透鏡的光學有效區間可皆具有一空氣間距，可有效改善黏合透鏡所產生的問題。

光學透鏡組最大視角的一半為HFOV，其可滿足下列條件：15.0度<HFOV<60.0度。藉此，可讓光學透鏡組具備適當的視角以擴增應用範圍，並能避免視角過大或過小而無法壓縮體積。

第一透鏡外側面至第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，其可滿足下列條件：1.0mm<TD<5.0mm。藉此，可縮減光學透鏡組總長並維持良率。

光學透鏡組可更包含一光圈，光圈可設置於第二透鏡的外側。光圈至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離為SL，第一透鏡外側面至光學透鏡組的內側共軛表面於光軸上的距離為TL，其可滿足下列條件：0.70<SL/TL<1.1。藉此，可調整光圈位置，使廣視場的光線於內側共軛表面能有較小的入射或出射角度。

第四透鏡外側面的曲率半徑為R7，第四透鏡外側面的光學有效區的最大半徑為Y41，其可滿足下列條件：-1.0<R7/Y41<0。藉此，可調整第四透鏡之面形，有助於修正彗差等像差。

第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第一透鏡外側面的曲率半徑為R1，其可滿足下列條件：-1.0<CT1/R1

0。藉此，可調整第一透鏡的面形，可避免各視場的光線相互干擾，以增進投射能力或是成像的銳利度。

第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第一透鏡內側面的曲率半徑為R2，其可滿足下列條件：-1.0<CT1/R2

0。藉此，可調整第一透鏡的面形，有助於降低面反射，以提升投射效率或成像能力。

電子裝置可包含投射裝置，投射裝置可包含投射透鏡系統以及至少一光源，其中光源設置於投射透鏡系統的內側共軛表面。投射透鏡系統可與本發明的光學透鏡組相同或不相同。投射裝置的投射透鏡系統可將光源的光線投射至外側共軛表面。較佳地，光源所發出的光線可於紅外線波段(750nm~1500nm)內，投射裝置的投射透鏡系統可應用於紅外線波段。

前述投射裝置可搭載一高指向性(低發散性)及高強度的光源，光源可以是雷射、超輻射發光二極體(SLED)、微型LED、共振腔發光二極體(RCLED)、垂直腔表面發射雷射(VCSEL)光源等類似光源，且光源可以是單一光源或多光源設置於投射透鏡系統的內側共軛表面上，可真實呈現良好的投射品質。當本發明投射裝置的光源為垂直腔表面發射雷射光源，並設置於投射透鏡系統的內側共軛表面時，可藉由配置適當光源，有助於提供投射裝置一高指向性、低發散性及高強度的光源，以提升投射透鏡系統的外側共軛表面的照度。

前述光源可由雷射陣列所組成，其光線經投射裝置的投射透鏡系統後形成結構性光線(structured light)，並投射至感測物。其中，結構性光線可採用點狀(dot)、斑狀(spot)或線狀(stripe)等結構，但不限於此。

投射裝置可更包含繞射元件、可調焦組件、可調式光圈或反射元件。配置繞射元件可幫助光線均勻投射於投射面上，或可幫助光線衍射以擴大投射角度，增加光線投射面積；配置可調焦組件可針對不同環境因素調整系統焦距，使畫面清晰呈現；配置可調式光圈可適當調整入光量或出光量以擴增應用範圍；配置反射元件(如稜鏡或面鏡等) 可增加空間配置的自由度。其中，本發明所揭露的繞射元件可為擴散片(diffuser)、光柵片(raster)或其組合，繞射元件表面可具有微型結構(微型結構可為但不限於光柵)，其可散射光束並對所產生的散斑圖案進行複製，藉以擴大投射裝置的投射角度。

電子裝置可包含感測模組，感測模組可包含投射裝置以及接收裝置。投射裝置可如上文所述，在此不另贅述。接收裝置可包含成像透鏡系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像透鏡系統的內側共軛表面。感測模組中，投射裝置的光源的光線，可由投射透鏡系統投射至感測物，經反射後由接收裝置接收，經由成像透鏡系統並成像於電子感光元件上，所接收資訊經處理器分析運算後可得知感測物各部位的相對距離，進而可得到感測物表面的立體形狀變化。成像透鏡系統可與本發明的光學透鏡組相同或不相同。

接收裝置的成像透鏡系統可應用於紅外線波段，電子感光元件可用於偵測紅外線波段的光線。接收裝置亦可包含其他具濾光功能的元件。

電子裝置可包含取像裝置，其可包含一取像鏡組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於取像鏡組的內側共軛表面。取像裝置可用於攝影，光線可經由取像鏡組成像於電子感光元件。取像鏡組可與本發明的光學透鏡組相同或不相同。

本發明提供的電子裝置中，所述的外側為機構外側，其內側為機構內側。以成像透鏡系統為例，其內側方向為像側方向，內側面為像側面，其外側方向為物側方向，外側面為物側面。以投射透鏡系統為例，其內側方向為光源方向，即縮小側，內側面為入光面，其外側方向為投射方向，即放大側，外側面為出光面。內側共軛表面為位於機構內側的焦面，以成像透鏡系統為例即為成像面，以投射透鏡系統為例即為縮小端的共軛表面。YI為光學透鏡組於內側共軛表面的光學有效區的最大半徑，以成像透鏡系統為例即為最大像高，以投射透鏡系統為例即為光源的最大半徑。

本發明提供的電子裝置，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。

本發明提供的電子裝置中，光學透鏡組可應用於可見光波段，或可應用於紅外線波段，或可同時應用於紅外線波段及可見光波段。

本發明提供的光學透鏡組、投射裝置、接收裝置、感測模組、取像裝置及電子裝置中，各參數數值如無特別定義，則各參數數值可依據操作波長而定，若操作波長為可見光(例如：其主要波段為350nm~750nm)，則各參數數值依據d-line波長(587.6nm)為準計算；而若操作波長為近紅外光(例如：其主要波段為750nm~1500nm)，則各參數數值依據940nm波長為準計算。

本發明提供的光學透鏡組中，光圈值Fno以對應於內側共軛表面的焦距及光圈大小計算。

本發明提供的光學透鏡組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加光學透鏡組屈折力配置的自由度，而玻璃透鏡可使用研磨或模造等技術製作而成。若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置非球面(ASP)，藉此獲得較多的控制變數，用以消減像差、縮減透鏡數目，並可有效降低本發明光學透鏡組的總長，而非球面可以塑膠射出成型或模造玻璃鏡片等方式製作而成。

本發明提供的光學透鏡組中，若透鏡表面為非球面，則表示該透鏡表面光學有效區整個或其中一部分為非球面。

再者，本發明提供的光學透鏡組中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面可於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面可於近光軸處為凹面。本發明提供的光學透鏡組中，若透鏡具有正屈折力或負屈折力，或是透鏡的焦距，皆可指透鏡近光軸處的屈折力或是焦距。

另外，本發明提供的光學透鏡組中，依需求可設置至少一光闌(Stop)，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，有助於減少雜散光以提昇影像品質。

本發明提供的光學透鏡組的內側共軛表面，依其對應的電子感光元件或是光源的不同，可為一平面或有任一曲率的曲面，特別是指凹面朝往外側方向的曲面。另外，本發明的光學透鏡組中最靠近內側共軛表面的透鏡與內側共軛表面間可選擇性配置一片以上的修正元件(平場元件等)，以達到修正影像的效果(像彎曲等)。所述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)可配合裝置需求而做調整。一般而言，較佳的修正元件配置為將具有朝往外側方向的凹面的薄型平凹元件設置於靠近內側共軛表面處。

本發明提供的光學透鏡組中，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外側共軛表面與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與內側共軛表面間。若光圈為前置光圈，可使光學透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)與內側共軛表面產生較長的距離，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，或是增加投射效率；若為中置光圈，係有助於擴大光學透鏡組的視場角，使其具有廣角鏡頭的優勢。

本發明提供的光學透鏡組中，反曲點為透鏡表面曲率正負變化的交界點。

上述本發明電子裝置及其光學透鏡組中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應的功效。

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>

第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種電子裝置的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第1圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、濾光元件150以及內側共軛表面160。光學透鏡組包含四片透鏡(110-140)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡110至第四透鏡140間無其他內插的透鏡。

第一透鏡110具有負屈折力，且為玻璃材質，其外側面111近光軸處為凹面，其內側面112近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡內側面112包含一反曲點IP12(請參照第23圖，其他實施例的反曲點皆可參照第23圖及上文中有關反曲點的定義，將不另依照所有實施例分別繪示)。

第二透鏡120為塑膠材質，其外側面121近光軸處為平面，其內側面122近光軸處為平面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面121包含一反曲點IP21(請參照第23圖)。

第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面131近光軸處為凸面，其內側面132近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面131包含二反曲點IP31，第三透鏡內側面132包含一反曲點IP32(請參照第23圖)。此外，第三透鏡外側面131由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面141近光軸處為凹面，其內側面142近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面141包含一反曲點IP41，第四透鏡內側面142包含二反曲點IP42(請參照第23圖)。

濾光元件150為玻璃材質，其設置於第四透鏡140及內側共軛表面160間，且不影響光學透鏡組的焦距。

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。

第一實施例的光學透鏡組中，光學透鏡組的焦距為f，光學透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=1.20mm；Fno=2.65；以及HFOV=47.7度。

第一實施例的光學透鏡組中，當以d線為參考波長量測下，第二透鏡120的阿貝數為Vd2，第三透鏡130的阿貝數為Vd3，第四透鏡140的阿貝數為Vd4，其滿足下列條件：(Vd2+Vd3)/Vd4=5.49；以及Vd4=20.4。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT1/CT4=0.34。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第一透鏡外側面111的曲率半徑為R1，其滿足下列條件：CT1/R1=-0.28。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第一透鏡內側面112的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：CT1/R2=-0.23。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111至第二透鏡內側面122於光軸上的距離為Dr1r4，第三透鏡外側面131至第四透鏡內側面142於光軸上的距離為Dr5r8，其滿足下列條件：Dr5r8/Dr1r4=2.32。

第一實施例的光學透鏡組中，光圈100至光學透鏡組的內側共軛表面160於光軸上的距離為SL，第一透鏡外側面111至光學透鏡組的內側共軛表面160於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：SL/TL=1.02。

第一實施例的光學透鏡組中，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：T34/CT4=0.59。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111至第四透鏡內側面142於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：TD=2.59mm。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111至第四透鏡內側面142於光軸上的距離為TD，第四透鏡內側面142至光學透鏡組的內側共軛表面160於光軸上的距離為BL，其滿足下列條件：TD/BL=3.81。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111至第四透鏡內側面142於光軸上的距離為TD，第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：TD/(T23+T34)=5.03。

配合參照第23圖，其繪示依照第1圖第一實施例中參數Y11、Y41、Y42、YI及反曲點的示意圖，而其他實施例的相關參數及反曲點皆可參照第23圖，將不另依照所有實施例分別繪示。第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111至光學透鏡組的內側共軛表面160於光軸上的距離為TL，光學透鏡組的內側共軛表面160的光學有效區的最大半徑為YI，其滿足下列條件：TL/YI=3.27。

配合參照第23圖，第一實施例的光學透鏡組中，第四透鏡外側面141的曲率半徑為R7，第四透鏡外側面 141的光學有效區的最大半徑為Y41，其滿足下列條件：R7/Y41=-0.31。

第一實施例的光學透鏡組中，第四透鏡內側面142的曲率半徑為R8，光學透鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：R8/f=-0.38。

配合參照第23圖，第一實施例的光學透鏡組中，第四透鏡內側面142的曲率半徑為R8，第四透鏡內側面142的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：R8/Y42=-0.41。

第一實施例的光學透鏡組中，光學透鏡組的焦距為f，第一透鏡110的焦距為f1，第二透鏡120的焦距為f2，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：|f/f1|=0.09；|f/f1|+|f/f2|=0.09；|f/f2|=0.00；|f/f3|=1.33；以及|f/f4|=0.32。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡110的焦距為f1，第一透鏡外側面111的曲率半徑為R1，其滿足下列條件：|f1/R1|=19.91。

第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡110的焦距為f1，第二透鏡120的焦距為f2，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|=0.31。

配合參照第23圖，第一實施例的光學透鏡組中，第一透鏡外側面111的光學有效區的最大半徑為Y11，第四透鏡內側面142的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：Y42/Y11=4.46。

配合參照第23圖，第一實施例的光學透鏡組中，光學透鏡組的內側共軛表面160的光學有效區的最大半徑為YI，第四透鏡內側面142的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：YI/Y42=0.89。

再配合參照下列表1以及表2。

表1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，阿貝數以d線為參考波長量測，且表面0-12依序表示由外側至內側的表面。表2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-A16則表示各表面第4-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的表1及表2的定義相同，在此不加贅述。

<第二實施例>

第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種電子裝置的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第3圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240以及內側共軛表面260。光學透鏡組包含四片透鏡(210-240)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡210至第四透鏡240間無其他內插的透鏡。

第一透鏡210具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面211近光軸處為凹面，其內側面212近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡內側面212包含一反曲點。

第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面221近光軸處為凹面，其內側面222近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面221包含一反曲點，第二透鏡內側面222包含一反曲點。

第三透鏡230具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面231近光軸處為凸面，其內側面232近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面231包含二反曲點，第三透鏡內側面232包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面231由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡240具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面241近光軸處為凹面，其內側面242近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面241包含二反曲點。

再配合參照下列表3以及表4。

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3及表4可推算出下列數據：

<第三實施例>

第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種電子裝置的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第5圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含第一透鏡310、光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340以及內側共軛表面360。光學透鏡組包含四片透鏡(310-340)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡310至第四透鏡340間無其他內插的透鏡。

第一透鏡310具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面311近光軸處為凹面，其內側面312近光軸處為凸面，並皆為非球面。

第二透鏡320具有負屈折力，且為玻璃材質，其外側面321近光軸處為凹面，其內側面322近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡內側面322包含一反曲點。

第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面331近光軸處為凸面，其內側面332近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面331包含二反曲點，第三透鏡內側面332包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面331由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡340具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面341近光軸處為凹面，其內側面342近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面341包含一反曲點，第四透鏡內側面342包含二反曲點。

再配合參照下列表5以及表6。

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5及表6可推算出下列數據：

<第四實施例>

第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種電子裝置的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第7圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、濾光元件450以及內側共軛表面460。光學透鏡組包含四片透鏡(410-440)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡410至第四透鏡440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，其外側面411近光軸處為凹面，其內側面412近光軸處為凸面，並皆為非球面。

第二透鏡420具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面421近光軸處為凸面，其內側面422近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面421包含一反曲點，第二透鏡內側面422包含一反曲點。

第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面431近光軸處為凸面，其內側面432近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面431包含二反曲點，第三透鏡內側面432包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面431由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面441近光軸處為凹面，其內側面442近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面441包含一反曲點，第四透鏡內側面442包含一反曲點。

濾光元件450為玻璃材質，其設置於第四透鏡440及內側共軛表面460間，且不影響光學透鏡組的焦距。

再配合參照下列表7以及表8。

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7及表8可推算出下列數據：

<第五實施例>

第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種電子裝置的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第9圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、濾光元件550以及內側共軛表面560。光學透鏡組包含四片透鏡(510-540)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡510至第四透鏡540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，其外側面511近光軸處為凹面，其內側面512近光軸處為凸面，並皆為非球面。

第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面521近光軸處為凸面，其內側面522近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面521包含一反曲點，第二透鏡內側面522包含一反曲點。

第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面531近光軸處為凸面，其內側面532近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面531包含三反曲點，第三透鏡內側面532包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面531由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡540具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面541近光軸處為凹面，其內側面542近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面541包含一反曲點，第四透鏡內側面542包含一反曲點。

濾光元件550為玻璃材質，其設置於第四透鏡540及內側共軛表面560間，且不影響光學透鏡組的焦距。

再配合參照下列表9以及表10。

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9及表10可推算出下列數據：

<第六實施例>

第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種電子裝置的示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第11圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、濾光元件650以及內側共軛表面660。光學透鏡組包含四片透鏡(610-640)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡610至第四透鏡640間無其他內插的透鏡。

第一透鏡610具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面611近光軸處為凹面，其內側面612近光軸處為凸面，並皆為非球面。

第二透鏡620具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面621近光軸處為凸面，其內側面622近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面621包含一反曲點，第二透鏡內側面622包含一反曲點。

第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面631近光軸處為凹面，其內側面632近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面631包含一反曲點，第三透鏡內側面632包含一反曲點。

第四透鏡640具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面641近光軸處為凹面，其內側面642近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面641包含二反曲點。

濾光元件650為玻璃材質，其設置於第四透鏡640及內側共軛表面660間，且不影響光學透鏡組的焦距。

再配合參照下列表11以及表12。

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11及表12可推算出下列數據：

<第七實施例>

第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種電子裝置的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第13圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含第一透鏡710、光圈700、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740以及內側共軛表面760。光學透鏡組包含四片透鏡(710-740)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡710至第四透鏡740間無其他內插的透鏡。

第一透鏡710具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面711近光軸處為凹面，其內側面712近光軸處為凸面，並皆為非球面。

第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面721近光軸處為凸面，其內側面722近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面721包含二反曲點，第二透鏡內側面722包含一反曲點。

第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面731近光軸處為凸面，其內側面732近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面731包含二反曲點，第三透鏡內側面732包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面731由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡740具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面741近光軸處為凹面，其內側面742近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面741包含一反曲點，第四透鏡內側面742包含二反曲點。

再配合參照下列表13以及表14。

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13及表14可推算出下列數據：

<第八實施例>

第15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16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第15圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840以及內側共軛表面860。光學透鏡組包含四片透鏡(810-840)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡810至第四透鏡840間無其他內插的透鏡。

第一透鏡810具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面811近光軸處為凹面，其內側面812近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡內側面812包含一反曲點。

第二透鏡820具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面821近光軸處為凹面，其內側面822近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面821包含一反曲點。

第三透鏡830具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面831近光軸處為凸面，其內側面832近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面831包含二反曲點，第三透鏡內側面832包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面831由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡840具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面841近光軸處為凹面，其內側面842近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面841包含一反曲點，第四透鏡內側面842包含一反曲點。

再配合參照下列表15以及表16。

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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

配合表15及表16可推算出下列數據：

<第九實施例>

第17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18圖由左至右依序為第九實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第17圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、濾光元件950以及內側共軛表面960。光學透鏡組包含四片透鏡(910-940)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡910至第四透鏡940間無其他內插的透鏡。

第一透鏡910具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面911近光軸處為凹面，其內側面912近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡外側面911包含一反曲點，第一透鏡內側面912包含一反曲點。

第二透鏡920具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面921近光軸處為凸面，其內側面922近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面921包含二反曲點，第二透鏡內側面922包含一反曲點。

第三透鏡930具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面931近光軸處為凸面，其內側面932近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面931包含二反曲點，第三透鏡內側面932包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面931由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡940具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面941近光軸處為凹面，其內側面942近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面941包含一反曲點，第四透鏡內側面942包含一反曲點。

濾光元件950為玻璃材質，其設置於第四透鏡940及內側共軛表面960間，且不影響光學透鏡組的焦距。

再配合參照下列表17以及表18。

第九實施例中，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17及表18可推算出下列數據：

<第十實施例>

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，第20圖由左至右依序為第十實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第19圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈1000、第一透鏡1010、第二透鏡1020、第三透鏡1030、第四透鏡1040以及內側共軛表面1060。光學透鏡組包含四片透鏡(1010-1040)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡1010至第四透鏡1040間無其他內插的透鏡。

第一透鏡1010具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面1011近光軸處為凹面，其內側面1012近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡內側面1012包含一反曲點。

第二透鏡1020具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面1021近光軸處為凹面，其內側面1022近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面1021包含一反曲點。

第三透鏡1030具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面1031近光軸處為凸面，其內側面1032近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面1031包含二反曲點，第三透鏡內側面1032包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面1031由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡1040具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面1041近光軸處為凹面，其內側面1042近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡外側面1041包含二反曲點，第四透鏡內側面1042包含二反曲點。

再配合參照下列表19以及表20。

第十實施例中，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19及表20可推算出下列數據：

<第十一實施例>

第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置的示意圖，第22圖由左至右依序為第十一實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第21圖可知，電子裝置包含光學透鏡組(未另標號)，其中光學透鏡組由外側至內側依序包含光圈1100、第一透鏡1110、第二透鏡1120、第三透鏡1130、第四透鏡1140、濾光元件1150以及內側共軛表面1160。光學透鏡組包含四片透鏡(1110-1140)，任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距，且第一透鏡1110至第四透鏡1140間無其他內插的透鏡。

第一透鏡1110具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面1111近光軸處為凹面，其內側面1112近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第一透鏡外側面1111包含一反曲點，第一透鏡內側面1112包含一反曲點。

第二透鏡1120具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面1121近光軸處為凸面，其內側面1122近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第二透鏡外側面1121包含一反曲點，第二透鏡內側面1122包含一反曲點。

第三透鏡1130具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側面1131近光軸處為凸面，其內側面1132近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第三透鏡外側面1131包含一反曲點。此外，第三透鏡外側面1131由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。

第四透鏡1140具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側面1141近光軸處為凹面，其內側面1142近光軸處為凸面，並皆為非球面。另外，第四透鏡內側面1142包含一反曲點。

濾光元件1150為玻璃材質，其設置於第四透鏡 1140及內側共軛表面1160間，且不影響光學透鏡組的焦距。

再配合參照下列表21以及表22。

第十一實施例中，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21及表22可推算出下列數據：

<第十二實施例>

第24A圖繪示依照本發明第十二實施例的一種電子裝置10的感測模組1300的示意圖，第24B圖繪示依照第十二實施例的電子裝置10一側的外觀示意圖，第24C圖繪示依照第十二實施例的電子裝置10另一側的外觀示意圖。由第24A圖、第24B圖及第24C圖可知，第十二實施例中，電子裝置10為一平板電腦，電子裝置10包含感測模組1300、取像裝置11以及顯示裝置12。

感測模組1300包含投射裝置1310、接收裝置1320以及處理器1330，投射裝置1310與接收裝置1320皆與處理器1330連接。投射裝置1310包含投射透鏡系統(未另標號)及至少一光源1311，投射透鏡系統為前述第二實施例中的光學透鏡組，其中光學透鏡組由外側至內側(即投射裝置1310的放大側至縮小側)依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240以及內側共軛表面260，光源1311可由雷射陣列所組成，並可為垂直腔表面發射雷射光源，其設置於光學透鏡組的內側共軛表面260。接收裝置1320包含成像透鏡系統(未另標號)及電子感光元件1321，成像透鏡系統為前述第四實施例中的光學透鏡組，其中光學透鏡組由外側至內側(即接收裝置1320的物側至像側)依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、濾光元件450以及內側共軛表面460，電子感光元件1321設置於光學透鏡組的內側共軛表面460。

投射裝置1310內光源1311的光線通過其中的光學透鏡組後形成結構性光線(structured light)，並投射至感測物13a。接收裝置1320將由感測物13a反射之光線接收，並成像於電子感光元件1321上，而其所接收之資訊經處理器1330分析運算後可得知感測物13a各部份之相對距離，進而可得知感測物13a立體表面形狀變化。

在第十二實施例中，投射裝置1310與接收裝置1320(包含光學透鏡組、光源1311及電子感光元件1321等)皆可應用於紅外線波段(750nm~1500nm)，以減少可見光之干擾，提升感測之準確率。

取像裝置11包含一取像鏡組(圖未繪示)以及電子感光元件(圖未繪示)，其中電子感光元件設置於取像鏡組的內側共軛表面(圖未繪示)，取像鏡組為前述第九實施例的光學透鏡組。取像裝置11可用於攝影，並能與感測模組1300相互搭配，其中接收裝置1320及取像裝置11所獲取之資訊經處理後皆可顯示於顯示裝置12上。

感測物13a可包含周遭環境，感測模組1300可搭配取像裝置11及顯示裝置12以應用於擴增實境(Augmented Reality)等功能，讓使用者可與周遭環境互動，但不以此為限。

另外，第十二實施例中，投射裝置1310包含第二實施例的光學透鏡組，接收裝置1320包含第四實施例的光學透鏡組及取像裝置11包含第九實施例的光學透鏡組，皆僅為例示，本發明並不以此為限。舉例來說，投射裝置1310中的投射透鏡系統、接收裝置1320的成像透鏡系統及取像裝置11中的取像鏡組可為其他依據本發明的光學透鏡組，或者，投射裝置1310中的投射透鏡系統、接收裝置1320的成像透鏡系統及取像裝置11中的取像鏡組可僅至少一者為依據本發明的光學透鏡組，而其他可依實際需求而與本發明的光學透鏡組不同。

<第十三實施例>

第25A圖繪示依照第十三實施例的一種電子裝置20使用狀態的外觀示意圖，第25B圖繪示依照第十三實施例的電子裝置20的感測模組1400的示意圖。第十三實施例中，電子裝置20為一智慧型手機，電子裝置20包含感測模組1400、取像裝置21及顯示裝置22。

感測模組1400包含投射裝置1410、接收裝置1420及處理器1430，投射裝置1410與接收裝置1420皆與處理器1430連接。第十三實施例中，投射裝置1410包含投射透鏡系統1411及光源1412，接收裝置1420包含成像透鏡系統1421及電子感光元件1422，其中取像裝置21、投射裝置1410、接收裝置1420及處理器1430的連接關係與功能皆可與第十二實施例的取像裝置11、投射裝置1310、接收裝置1320及處理器1330相同，在此不另贅述。

感測模組1400可應用於臉部辨視等功能，由第25B圖可知，光源1412為雷射陣列1412a所組成，其光線經投射裝置1410之投射透鏡系統1411後形成結構性光線(structured light)，並投射至一感測物14a，其中感測物14a並未顯示投影的陣列影像，感測物14b則顯示投影的陣列影像。接收裝置1420之成像透鏡系統1421可接收由感測物14b反射的光線，並成像於電子感光元件1422上(即擷取影像1422a)，所接收資訊經處理器1430分析運算後可得知感測物14b各部位的相對距離，進而可得到感測物14b表面的立體形狀變化。藉此，以加強電子裝置20使用上之安全性，但不以此為限。取像裝置21則可用於攝影，並能與感測模組1400相互搭配，其中接收裝置1420及取像裝置21所獲取之資訊經處理後皆可顯示於顯示裝置22上。

<第十四實施例>

第26圖繪示依照第十四實施例的一種電子裝置30的示意圖。第十四實施例中，電子裝置30包含感測模組(未另標號)、取像裝置31以及顯示裝置32。

感測模組包含投射裝置1510、接收裝置1520以及處理器1530，投射裝置1510與接收裝置1520皆與處理器1530連接。第十四實施例中，取像裝置31、投射裝置1510、接收裝置1520以及處理器1530的連接關係與功能皆可與第十二實施例的取像裝置11、投射裝置1310、接收裝置1320及處理器1330相同，在此不另贅述。

第十四實施例中，感測模組可用於補捉感測物33之動態變化，以實行人機互動，但不以此為限。取像裝置31則可用於攝影，並能與感測模組相互搭配，其中接收裝置1520及取像裝置31所獲取之資訊經處理後皆可顯示於顯示裝置32上。

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‧‧‧外側面

112‧‧‧內側面

120‧‧‧第二透鏡

121‧‧‧外側面

122‧‧‧內側面

130‧‧‧第三透鏡

131‧‧‧外側面

132‧‧‧內側面

140‧‧‧第四透鏡

141‧‧‧外側面

142‧‧‧內側面

150‧‧‧濾光元件

160‧‧‧內側共軛表面

Claims

一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，該光學透鏡組包含四片透鏡，該四片透鏡由外側至內側依序為：一第一透鏡，其外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面；一第二透鏡；一第三透鏡；以及一第四透鏡，其內側面近光軸處為凸面；其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡外側面的曲率半徑為R1，其滿足下列條件：0<CT1/CT4<2.7；|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|<0.85；以及5.7<|f1/R1|。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：0<CT1/CT4<1.0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中當以d線為參考波長量測下，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，其滿足下列條件：3.0<(Vd2+Vd3)/Vd4<10。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中當以d線為參考波長量測下，該第四透鏡的阿貝數為Vd4，該第一透鏡外側面至該第二透鏡內側面於光軸上的距離為Dr1r4，該第三透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為Dr5r8，其滿足下列條件：10.0<Vd4<23.0；以及1.35<Dr5r8/Dr1r4<10.0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：0.35<T34/CT4<1.1；以及1.75<TD/(T23+T34)<15.0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，該第四透鏡內側面至該光學透鏡組的一內側共軛表面於光軸上的距離為BL，其滿足下列條件：2.5<TD/BL<9.0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第四透鏡內側面的曲率半徑為R8，該光學透鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：-0.74<R8/f<0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該光學透鏡組的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第i透鏡的焦距為fi，該些透鏡中至少一透鏡滿足下列條件：|f/fi|<0.15，其中i為1、2、3或4；以及其中該第一透鏡外側面至該光學透鏡組的一內側共軛表面於光軸上的距離為TL，該光學透鏡組的該內側共軛表面的光學有效區的最大半徑為YI，該光學透鏡組的光圈值為Fno，該第一透鏡外側面的光學有效區的最大半徑為Y11，該第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：1.0<TL/YI<4.0；1.0<Fno<3.0；以及2.0<Y42/Y11<5.0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該光學透鏡組應用於波長範圍為750nm至1500nm內的一紅外線波段。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第三透鏡具有正屈折力，該第三透鏡內側面近光軸處為凸面，該第四透鏡外側面近光軸處為凹面；其中該第四透鏡內側面的曲率半徑為R8，該第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：-1.0<R8/Y42<0。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第三透鏡外側面由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該些透鏡中至少一透鏡為塑膠材質且其至少一表面包含至少一反曲點；其中該光學透鏡組的一內側共軛表面的光學有效區的最大半徑為YI，該第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：0.50<YI/Y42<1.1。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包含：一投射裝置，其包含該光學透鏡組以及至少一光源，其中該光源設置於該光學透鏡組的一內側共軛表面。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包含：一感測模組，其包含：一投射裝置，其包含該光學透鏡組以及至少一光源，其中該光源設置於該光學透鏡組的一內側共軛表面；以及一接收裝置，其包含一成像透鏡系統以及一電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該成像透鏡系統的一內側共軛表面；其中該投射裝置的該光源投射至一感測物，經反射後由該接收裝置接收，並成像於該電子感光元件上。
一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，該光學透鏡組包含四片透鏡，該四片透鏡由外側至內側依序為：一第一透鏡，其外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面；一第二透鏡；一第三透鏡；以及一第四透鏡，其外側面近光軸處為凹面；其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該光學透鏡組的焦距為f，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：0<CT1/CT4<0.62；以及|f/f1|+|f/f2|<1.25。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該四片透鏡中任二相鄰透鏡的光學有效區間皆具有一空氣間距；其中該光學透鏡組的焦距為f，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：|f/f1|+|f/f2|<1.00。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中當以d線為參考波長量測下，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，其滿足下列條件：3.0<(Vd2+Vd3)/Vd4<10。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：0.10<T34/CT4<4.0。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，該第四透鏡內側面至該光學透鏡組的一內側共軛表面於光軸上的距離為BL，其滿足下列條件：2.5<TD/BL<9.0。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：1.75<TD/(T23+T34)<15.0。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該光學透鏡組最大視角的一半為HFOV，該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，該光學透鏡組的一內側共軛表面的光學有效區的最大半徑為YI，該第四透鏡內側面的光學有效區的最大半徑為Y42，其滿足下列條件：15.0度<HFOV<60.0度；1.0mm<TD<5.0mm；以及0.50<YI/Y42<1.1。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該光學透鏡組更包含一光圈，其設置於該第二透鏡的外側；其中，該光圈至該光學透鏡組的一內側共軛表面於光軸上的距離為SL，該第一透鏡外側面至該光學透鏡組的該內側共軛表面於光軸上的距離為TL，該第四透鏡外側面的曲率半徑為R7，該第四透鏡外側面的光學有效區的最大半徑為Y41，其滿足下列條件：0.70<SL/TL<1.1；以及-1.0<R7/Y41<0。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第三透鏡外側面由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。
一種電子裝置，包含至少一光學透鏡組，該光學透鏡組包含四片透鏡，該四片透鏡由外側至內側依序為：一第一透鏡，其外側面近光軸處為凹面，其內側面近光軸處為凸面；一第二透鏡；一第三透鏡具有正屈折力；以及一第四透鏡；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該光學透鏡組的光圈值為Fno，其滿足下列條件：|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|
0.69；以及1.0<Fno<3.0。
如申請專利範圍第24項所述的電子裝置，其中該第一透鏡外側面至該第二透鏡內側面於光軸上的距離為Dr1r4，該第三透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為Dr5r8，其滿足下列條件：1.35<Dr5r8/Dr1r4<10.0。
如申請專利範圍第24項所述的電子裝置，其中該些透鏡中至少一透鏡為塑膠材質且其至少一表面包含至少一反曲點；其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第一透鏡外側面至該第四透鏡內側面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：1.75<TD/(T23+T34)<15.0。
如申請專利範圍第24項所述的電子裝置，其中該第三透鏡外側面由近光軸處至離軸處包含至少一凹面。