透镜系统的制作方法

透镜系统
1.本技术是为分案申请，原申请的申请日为：2019年12月11日；申请号为：201911265650.8；发明名称为：透镜系统及电子装置。
技术领域
2.本发明涉及一种透镜系统，特别是，涉及一种适用于电子装置的透镜系统。

背景技术：

3.随着半导体工艺技术更加精进，使得电子感光元件性能有所提升，像素可达到更微小的尺寸，因此，具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。
4.而随着科技日新月异，配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛，对于光学镜头的要求也是更加多样化。由于现有的光学镜头较不易在成像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡，故本发明提供了一种光学镜头以符合需求。

技术实现要素：

5.本发明提供一种透镜系统。透镜系统包含四片透镜。当满足特定条件时，本发明提供的透镜系统能同时满足大光圈、微型化及广视角的需求。
6.本发明提供一种透镜系统，包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸临界点。第四透镜具有正屈折力。透镜系统中透镜总数为四片。第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，透镜系统的焦距为f，第二透镜于光轴上的厚度为ct2，第三透镜于光轴上的厚度为ct3，第四透镜物侧表面的曲率半径为r7，第四透镜像侧表面的曲率半径为r8，透镜系统的入瞳孔径为epd，其满足下列条件：
7.4.85《tl/f《15.0；
8.0.10《ct2/ct3《0.95；
9.(r7+r8)/(r7-r8)《0.35；以及
10.1.25《f/epd《2.50。
11.本发明另提供一种透镜系统，包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸临界点。第四透镜具有正屈折力。透镜系统中透镜总数为四片。第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，透镜系统的焦距为f，第四透镜的阿贝数为vd4，第四透镜物侧表面的曲率半径为r7，第四透镜像侧表面的曲率半径为r8，其满足下列条件：
12.4.85《tl/f《15.0；
13.10.0《vd4《38.0；以及
[0014]-3.50《(r7+r8)/(r7-r8)《0.85。
[0015]
当tl/f满足上述条件时，可有效平衡总长与视角，以满足规格需求。
[0016]
当ct2/ct3满足上述条件时，可调和第二透镜与第三透镜的厚度比例，以平衡系统空间分配，提升合格率与品质，同时强化第三透镜的系统控制能力。
[0017]
当(r7+r8)/(r7-r8)满足上述条件时，可强化第四透镜物侧端的控制能力，并利用像侧端修正成像品质。
[0018]
当f/epd满足上述条件时，可调配镜头入光孔径，控制透镜系统入光量，进而提升影像亮度。
[0019]
当vd4满足上述条件时，可提升第四透镜的光线偏折能力，以有效缩短透镜系统的总长。
[0020]
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
[0021]
图1示出了依照本发明第一实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0022]
图2示出了图1的辨识模块的示意图。
[0023]
图3由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0024]
图4示出了依照本发明第二实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0025]
图5示出了图4的辨识模块的示意图。
[0026]
图6由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0027]
图7示出了依照本发明第三实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0028]
图8示出了图7的辨识模块的示意图。
[0029]
图9由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0030]
图10示出了依照本发明第四实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0031]
图11示出了图10的辨识模块的示意图。
[0032]
图12由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0033]
图13示出了依照本发明第五实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0034]
图14示出了图13的辨识模块的示意图。
[0035]
图15由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0036]
图16示出了依照本发明第六实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0037]
图17示出了图16的辨识模块的示意图。
[0038]
图18由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0039]
图19示出了依照本发明第七实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0040]
图20示出了图19的辨识模块的示意图。
[0041]
图21由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0042]
图22示出了依照本发明第八实施例的辨识模块及平板的示意图。
[0043]
图23示出了图22的辨识模块的示意图。
[0044]
图24由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
[0045]
图25示出了依照本发明第九实施例的一种电子装置的示意图。
[0046]
图26示出了图25的电子装置辨识指纹的示意图。
[0047]
图27示出了依照本发明第十实施例的一种电子装置辨识指纹的示意图。
[0048]
图28示出了依照本发明第十一实施例的一种电子装置的一侧的立体图。
[0049]
图29示出了图28的电子装置的另一侧的立体图。
[0050]
图30示出了依照本发明第一实施例中参数y12、yc11、yc41、yc42以及第一透镜和第四透镜的反曲点及临界点的示意图。
[0051]
图31示出了依照本发明第一实施例中第二透镜及参数sag21和sag22的示意图。
[0052]
其中，附图标记：
[0053]
20a、20b、20c：电子装置
[0054]
10a、21c、22c、23c、24c：取像装置
[0055]
25c：显示装置
[0056]
30a、30b：辨识模块
[0057]
50a、50b：平板
[0058]
s：光源
[0059]
p：反曲点
[0060]
c：临界点
[0061]
100、200、300、400、500、600、700、800：光圈
[0062]
110、210、310、410、510、610、710、810：第一透镜
[0063]
111、211、311、411、511、611、711、811：物侧表面
[0064]
112、212、312、412、512、612、712、812：像侧表面
[0065]
120、220、320、420、520、620、720、820：第二透镜
[0066]
121、221、321、421、521、621、721、821：物侧表面
[0067]
122、222、322、422、522、622、722、822：像侧表面
[0068]
130、230、330、430、530、630、730、830：第三透镜
[0069]
131、231、331、431、531、631、731、831：物侧表面
[0070]
132、232、332、432、532、632、732、832：像侧表面
[0071]
140、240、340、440、540、640、740、840：第四透镜
[0072]
141、241、341、441、541、641、741、841：物侧表面
[0073]
142、242、342、442、542、642、742、842：像侧表面
[0074]
150、250、350、450、550、650、750、850：滤光元件
[0075]
160、260、360、460、560、660、760、860：成像面
[0076]
170、270、370、470、570、670、770、870：电子感光元件
[0077]
180、280、380、480、580、680、780、880：平板
[0078]
sag21：第二透镜物侧表面于光轴上的交点至第二透镜物侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量
[0079]
sag22：第二透镜像侧表面于光轴上的交点至第二透镜像侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量
[0080]
y12：第一透镜像侧表面的最大有效半径
[0081]
yc11：第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离
[0082]
yc41：第四透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离
[0083]
yc42：第四透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离
具体实施方式
[0084]
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0085]
电子装置包含一辨识模块以及一平板，其中辨识模块包含一透镜系统以及一电子感光元件。透镜系统包含四片透镜，并且四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。其中，四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。电子感光元件设置于透镜系统的成像面上。平板设置于辨识模块的物侧方向。
[0086]
第一透镜可具有负屈折力；借此，有利于扩大透镜系统的视场角度，以增加影像判断范围。第一透镜物侧表面于近光轴处可为凹面；借此，可利于形成反焦式(retro-focus)系统，以扩大透镜系统的感测范围。第一透镜物侧表面于离轴处可具有至少一凸临界点；借此，可有效控制离轴光线与透镜间的入射角度，以避免产生全反射，同时也可控制第一透镜所占的空间比例，以缩小整体体积。第一透镜物侧表面与第一透镜像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点；借此，可在接收大视角光线的同时，有效控制第一透镜的体积大小，以避免透镜系统物侧端的体积过大。请参照图30，此图示出了依照本发明第一实施例中第一透镜物侧表面111的凸临界点c及反曲点p的示意图。
[0087]
第三透镜像侧表面于近光轴处可为凹面；借此，有利于缩短后焦距长度，以控制透镜系统的总长。第三透镜像侧表面于离轴处可具有至少一凸临界点；借此，可平衡第三透镜像侧表面的面形，以修正离轴像差，达成微型化的需求。
[0088]
第四透镜具有正屈折力；借此，可提供透镜系统的主要汇聚能力，以控制镜头体积大小，并利于形成反焦式系统的配置型态。第四透镜物侧表面于近光轴处可为凸面；借此，可有效分配第四透镜的曲率分布，使第四透镜提供透镜系统的主要汇聚能力。第四透镜物侧表面于离轴处可具有至少一凹临界点；借此，可确保周边光线以较和缓的入射角度入射于第四透镜，以修正像弯曲。第四透镜像侧表面于近光轴处可为凸面；借此，可有效控制光线入射于感光元件的角度，以避免周边影像暗角产生。第四透镜像侧表面由近光轴处至离轴处可存在凸面转为凹面再转为凸面的变化；借此，可有效修正离轴像差，并有助于镜头体积微型化。第四透镜物侧表面与第四透镜像侧表面中可有至少一表面具有至少一反曲点；借此，可有效缩短透镜系统的后焦距长度，进而控制光学总长度。请参照图30，此图示出了依照本发明第一实施例中第四透镜140的临界点c及反曲点p的示意图。图30示出了第一透镜物侧表面、第四透镜物侧表面及第四透镜像侧表面的临界点和部分反曲点作为示例性说明，然其余的透镜物侧表面或像侧表面也可具有临界点或反曲点。
[0089]
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：4.85《tl/f《15.0。借此，可有效平衡总长与视角，以满足规格需求。其中，也可满足下列条件：5.50《tl/f《12.0。
[0090]
第四透镜的阿贝数为vd4，其可满足下列条件：10.0《vd4《38.0。借此，可提升第四
透镜的光线偏折能力，以有效缩短透镜系统的总长。其中，也可满足下列条件：13.0《vd4《30.0。在本发明中，单一透镜的阿贝数vd可经由以下式子计算得到：vd＝(nd-1)/(nf-nc)，其中nd为该单一透镜于氦d线波长(587.6nm)量测到的折射率，nf为该单一透镜于氢f线波长(486.1nm)量测到的折射率，nc为该单一透镜于氢c线波长(656.3nm)量测到的折射率。
[0091]
第四透镜物侧表面的曲率半径为r7，第四透镜像侧表面的曲率半径为r8，其满足下列条件：-3.50《(r7+r8)/(r7-r8)《0.85。借此，可强化第四透镜物侧端的控制能力，并利用像侧端修正成像品质。其中，也可满足下列条件：-1.80《(r7+r8)/(r7-r8)《0.50。其中，也可满足下列条件：(r7+r8)/(r7-r8)《0.35。其中，也可满足下列条件：-50.0《(r7+r8)/(r7-r8)《0.25。
[0092]
第二透镜于光轴上的厚度为ct2，第三透镜于光轴上的厚度为ct3，其可满足下列条件：0.10《ct2/ct3《0.95。借此，可调和第二透镜与第三透镜的厚度比例，以平衡系统空间分配，提升合格率与品质，同时强化第三透镜的系统控制能力。其中，也可满足下列条件：0.20《ct2/ct3《0.65。其中，也可满足下列条件：0.40《ct2/ct3《0.63。
[0093]
透镜系统的焦距为f，透镜系统的入瞳孔径为epd，其可满足下列条件：1.25《f/epd《2.50。借此，可调配镜头入光孔径，控制透镜系统入光量，进而提升影像亮度。其中，也可满足下列条件：1.0《f/epd《2.05。其中，也可满足下列条件：1.0《f/epd《2.0。其中，也可满足下列条件：1.20《f/epd《1.80。
[0094]
透镜系统的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，其可满足下列条件：-0.15《f/f2《0.15。借此，以第二透镜为修正透镜(correction lens)，可有效修正第一透镜所产生的球差及彗差，并提升离轴视场的影像品质。其中，也可满足下列条件：-0.10《f/f2《0.10。
[0095]
透镜系统所有透镜中的阿贝数最小值为vdmin，其可满足下列条件：13.0《vdmin《21.0。借此，可提升透镜的光路控制能力，增加设计自由度，以满足更严苛的规格需求。
[0096]
第一透镜像侧表面的最大有效半径为y12，第一透镜像侧表面的曲率半径为r2，其可满足下列条件：1.02《y12/r2《4.50。借此，可有效控制第一透镜的镜片大小，以同时满足镜头大视角与小体积的需求。其中，也可满足下列条件：1.02《y12/r2《2.50。请参照图30，此图示出了依照本发明第一实施例中参数y12的示意图。
[0097]
第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc11，透镜系统的焦距为f，第一透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点满足下列条件：0.50《yc11/f《5.0。借此，可提升透镜系统的离轴像差修正能力，并有效压缩总长，同时满足微型化与大视角的需求。其中，也可满足下列条件：0.80《yc11/f《3.0。请参照图30，此图示出了依照本发明第一实施例中参数yc11的示意图。
[0098]
透镜系统的最大成像高度为imgh(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半)，透镜系统的焦距为f，其可满足下列条件：2.0《imgh/f《8.0。借此，透镜系统可提供较佳的视场角度，以应用于不同领域。其中，也可满足下列条件：2.3《imgh/f《4.0。
[0099]
透镜系统中最大视角的一半为hfov，透镜系统的光圈值(f-number)为fno，其可满足下列条件：1.50《tan(hfov)/fno。借此，可在大视角的需求下，增加光线接收量。其中，也可满足下列条件：1.70《tan(hfov)/fno《5.50。
[0100]
本发明公开的透镜系统还包含一光圈，且光圈可设置于第二透镜及第三透镜之间。借此，可控制光圈位置，以平衡视角与总长，有助于达成广视角与微型化的需求。
[0101]
光圈至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为sd，第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为td，其可满足下列条件：0.40《sd/td《0.95。借此，可平衡光圈于透镜系统中的位置，以控制视角与总长。
[0102]
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，透镜系统的最大成像高度为imgh，其可满足下列条件：2.0《tl/imgh《3.50。借此，使透镜系统在追求微型化同时，可保有足够的光线接收区域，以维持影像足够的亮度。其中，也可满足下列条件：2.0《tl/imgh《3.0。其中，也可满足下列条件：2.30《tl/imgh《3.0。
[0103]
第一透镜物侧表面的曲率半径为r1，透镜系统的焦距为f，其可满足下列条件：-12.0《r1/f《0。借此，可使第一透镜具备足够的光线发散能力，以利于形成广视场的光学系统。其中，也可满足下列条件：-8.0《r1/f《-2.0。
[0104]
第二透镜物侧表面于光轴上的交点至第二透镜物侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag21，第二透镜像侧表面于光轴上的交点至第二透镜像侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag22，透镜系统的焦距为f，其可满足下列条件：0≤(|sag21|+|sag22|)/f《0.50。借此，可有效避免第二透镜面形变化过大而影响周边影像品质。其中，也可满足下列条件：0≤(|sag21|+|sag22|)/f《0.35。请参照图31，此图示出了依照本发明第一实施例中第二透镜120及参数sag21和sag22的示意图，其中所述位移量朝像侧方向则其值为正，朝物侧方向则其值为负。
[0105]
本发明所公开的透镜系统中，可有至少一片具有正屈折力的透镜的阿贝数小于30.0。借此，可提升透镜系统中的光线偏折能力，有利于缩小体积，以达成微型化的需求。其中，透镜系统中也可有至少一片具有正屈折力的透镜的阿贝数小于28.0。
[0106]
第一透镜的阿贝数为vd1，第二透镜的阿贝数为vd2，第三透镜的阿贝数为vd3，第四透镜的阿贝数为vd4，第i透镜的阿贝数为vdi，第一透镜的折射率为n1，第二透镜的折射率为n2，第三透镜的折射率为n3，第四透镜的折射率为n4，第i透镜的折射率为ni，透镜系统中可有至少一片透镜满足下列条件：vdi/ni《13.5，其中i＝1、2、3或4。借此，可提升该透镜的光线偏折能力，以利于达成较佳的规格设计与成像品质。其中，透镜系统中也可有至少一片透镜满足下列条件：vdi/ni《12.0，其中i＝1、2、3或4。
[0107]
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，其可满足下列条件：1.0[毫米]《tl《3.0[毫米]。借此，可有效控制总长，以满足微型化的需求。
[0108]
本发明公开的透镜系统中，第三透镜于光轴上的厚度可为透镜系统中各单一透镜于光轴上的厚度中最大的。借此，可平衡透镜系统的屈折力配置。
[0109]
第四透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc42，透镜系统的焦距为f，第四透镜像侧表面于离轴处可具有至少一临界点满足下列条件：0.20《yc42/f《2.0。借此，可修正像弯曲及压缩总长，并使透镜系统的佩兹瓦尔面(petzval surface)更加平坦。请参照图30，此图示出了依照本发明第一实施例中参数yc42的示意图。
[0110]
第四透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc41，透镜系统的焦距为f，第四透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点满足下列条件：0.30《yc41/f《2.0。借此，有利于缩小透镜系统后焦距，进而减小镜头整体体积。请参照图30，此图示出了有依照本发明第一实施例中参数yc41的示意图。
[0111]
本发明公开的电子装置中，平板与辨识模块的透镜系统中的第一透镜于光轴上的
间隔距离可小于1.50毫米(mm)。借此，可有效控制电子装置的厚度，以满足更轻薄的使用需求。
[0112]
本发明公开的透镜系统可应用于红外线、可见光或单波长光线，但本发明不以此为限。
[0113]
上述本发明透镜系统中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
[0114]
本发明公开的透镜系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃，则可增加透镜系统屈折力配置的自由度，并降低外在环境温度变化对成像的影响，而玻璃透镜可使用研磨或模造等技术制作而成。若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置球面或非球面(asp)，其中球面透镜可减低制造难度，而若于镜面上设置非球面，则可借此获得较多的控制变数，用以消减像差、缩减透镜数目，并可有效降低本发明透镜系统的总长。进一步地，非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃透镜等方式制作而成。
[0115]
本发明公开的透镜系统中，若透镜表面为非球面，则表示该透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。
[0116]
本发明公开的透镜系统中，可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物，以改变透镜对于特定波段光线的穿透率，进而减少杂散光与偏。例如：添加物可具备滤除系统中600纳米至800纳米波段光线的功能，以助于减少多余的红光或红外光；或可滤除350纳米至450纳米波段光线，以减少多余的蓝光或紫外光，因此，添加物可避免特定波段光线对成像造成干扰。此外，添加物可均匀混和于塑料中，并以射出成型技术制作成透镜。
[0117]
本发明公开的透镜系统中，若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该凸面可位于透镜表面近光轴处；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该凹面可位于透镜表面近光轴处。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时，则表示该透镜的屈折力或焦距可为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
[0118]
本发明所述透镜系统、辨识模块及电子装置的各参数数值(例如折射率、焦距等)若无特别定义，则各参数数值可依据该系统的操作波长而定。
[0119]
本发明公开的透镜系统中，所述透镜表面的反曲点(inflection point)，指透镜表面曲率正负变化的交界点。所述透镜表面的临界点(critical point)，指垂直于光轴的平面与透镜表面相切的切线上的切点，且临界点并非位于光轴上。
[0120]
本发明公开的透镜系统中，透镜系统的成像面依其对应的电子感光元件的不同，可为一平面或有任一曲率的曲面，特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
[0121]
本发明公开的透镜系统中，最靠近成像面的透镜与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等)，以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该成像修正元件的光学性质，比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、衍射表面及菲涅尔表面等)可配合辨识模块或取像装置需求而做调整。一般而言，较佳的成像修正元件配置为将具有朝往物侧方向为凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。
[0122]
本发明公开的透镜系统中，可设置有至少一光阑，其可位于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后，该光阑的种类如耀光光阑(glare stop)或视场光阑(field stop)等，可用以减少杂散光，有助于提升影像品质。
[0123]
本发明公开的透镜系统中，光圈的配置可为前置光圈或中置光圈。其中前置光圈
意即光圈设置于被摄物与第一透镜间，中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若光圈为前置光圈，可使出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(telecentric)效果，并可增加电子感光元件的ccd或cmos接收影像的效率；若为中置光圈，有助于扩大透镜系统的视场角。
[0124]
本发明可适当设置一可变孔径元件，该可变孔径元件可为机械构件或光线调控元件，其可以电或电信号控制孔径的尺寸与形状。该机械构件可包含叶片组、屏蔽板等可动件；该光线调控元件可包含滤光元件、电致变材料、液晶层等遮蔽材料。该可变孔径元件可通过控制影像的进光量或曝光时间，强化影像调节的能力。此外，该可变孔径元件也可为本发明的光圈，可通过改变光圈值以调节影像品质，如景深或曝光速度等。
[0125]
根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
[0126]
《第一实施例》
[0127]
请参照图1至图3，其中图1示出了依照本发明第一实施例的辨识模块及平板的示意图，图2示出了图1的辨识模块的示意图，且图3由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1及图2可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件170。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、第二透镜120、光圈100、第三透镜130、第四透镜140、滤光元件(filter)150与成像面160。其中，电子感光元件170设置于成像面160上。透镜系统包含四片透镜(110、120、130、140)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0128]
第一透镜110具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面111于近光轴处为凹面，其像侧表面112于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面111具有至少一反曲点，其像侧表面112具有至少一反曲点，且其物侧表面111于离轴处具有至少一凸临界点。
[0129]
第二透镜120具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121于近光轴处为凸面，其像侧表面122于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
[0130]
第三透镜130具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面131于近光轴处为凸面，其像侧表面132于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0131]
第四透镜140具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面141于近光轴处为凸面，其像侧表面142于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面141具有至少一反曲点，其像侧表面142具有至少一反曲点，其物侧表面141于离轴处具有至少一凹临界点，其像侧表面142于离轴处具有至少一临界点，且其像侧表面142由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0132]
滤光元件150的材质为玻璃，其设置于第四透镜140及成像面160之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0133]
平板180的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜110于光轴上的间隔距离为1.000毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0134]
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
[0135][0136]
x：非球面上距离光轴为y的点，其与相切于非球面光轴上交点的切面的相对距离；
[0137]
y：非球面曲线上的点与光轴的垂直距离；
[0138]
r：曲率半径；
[0139]
k：锥面系数；以及
[0140]
ai：第i阶非球面系数。
[0141]
第一实施例的透镜系统中，透镜系统的焦距为f，透镜系统的光圈值为fno，透镜系统中最大视角的一半为hfov，其数值如下：f＝0.37毫米(mm)，fno＝1.63，hfov＝73.3度(deg.)。
[0142]
第四透镜140的阿贝数为vd4，其满足下列条件：vd4＝19.4。
[0143]
透镜系统所有透镜中的阿贝数最小值为vdmin，其满足下列条件：vdmin＝19.4。在本实施例中，在透镜系统的四片透镜(110、120、130、140)当中，第四透镜140的阿贝数小于其余透镜的阿贝数，故vdmin等于第四透镜140的阿贝数。
[0144]
第一透镜110的阿贝数为vd1，第一透镜110的折射率为n1，其满足下列条件：vd1/n1＝36.18。
[0145]
第二透镜120的阿贝数为vd2，第二透镜120的折射率为n2，其满足下列条件：vd2/n2＝23.79。
[0146]
第三透镜130的阿贝数为vd3，第三透镜130的折射率为n3，其满足下列条件：vd3/n3＝36.18。
[0147]
第四透镜140的阿贝数为vd4，第四透镜140的折射率为n4，其满足下列条件：vd4/n4＝11.53。
[0148]
第二透镜120于光轴上的厚度为ct2，第三透镜130于光轴上的厚度为ct3，其满足下列条件：ct2/ct3＝0.50。
[0149]
第一透镜物侧表面111的曲率半径为r1，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：r1/f＝-6.00。
[0150]
第四透镜物侧表面141的曲率半径为r7，第四透镜像侧表面142的曲率半径为r8，其满足下列条件：(r7+r8)/(r7-r8)＝-0.45。
[0151]
透镜系统的焦距为f，第二透镜120的焦距为f2，其满足下列条件：f/f2＝0.002。
[0152]
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为tl，其满足下列条件：tl＝2.81[毫米]。
[0153]
光圈100至第四透镜像侧表面142于光轴上的距离为sd，第一透镜物侧表面111至第四透镜像侧表面142于光轴上的距离为td，其满足下列条件：sd/td＝0.45。
[0154]
透镜系统的最大成像高度为imgh，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：imgh/f＝2.71。
[0155]
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为tl，透镜系统的最大成像高度为imgh，其满足下列条件：tl/imgh＝2.81。
[0156]
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为tl，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：tl/f＝7.60。
[0157]
透镜系统的焦距为f，透镜系统的入瞳孔径为epd，其满足下列条件：f/epd＝1.63。
[0158]
第一透镜像侧表面112的最大有效半径为y12，第一透镜像侧表面112的曲率半径为r2，其满足下列条件：y12/r2＝1.45。
[0159]
透镜系统中最大视角的一半为hfov，透镜系统的光圈值为fno，其满足下列条件：tan(hfov)/fno＝2.04。
[0160]
第二透镜物侧表面121于光轴上的交点至第二透镜物侧表面121的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag21，第二透镜像侧表面122于光轴上的交点至第二透镜像侧表面122的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag22，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：(|sag21|+|sag22|)/f＝0.23。
[0161]
第一透镜物侧表面111的临界点与光轴间的垂直距离为yc11，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：yc11/f＝1.93。
[0162]
第四透镜物侧表面141的临界点与光轴间的垂直距离为yc41，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：yc41/f＝1.33。
[0163]
第四透镜像侧表面142的临界点与光轴间的垂直距离为yc42，透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：yc42/f＝0.75及1.40。
[0164]
请配合参照下列表一以及表二。
[0165]
[0166][0167]
表一为图1第一实施例详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，且表面0到14依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据，其中，k为非球面曲线方程式中的锥面系数，a4到a18则表示各表面第4到18阶非球面系数。此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同，在此不加以赘述。
[0168]
《第二实施例》
[0169]
请参照图4至图6，其中图4示出了依照本发明第二实施例的辨识模块及平板的示意图，图5示出了图4的辨识模块的示意图，且图6由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图4及图5可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件270。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜210、第二透镜220、光圈200、第三透镜230、第四透镜240、滤光元件250与成像面260。其中，电子感光元件270设置于成像面260上。透镜系统包含四片透镜(210、220、230、240)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0170]
第一透镜210具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面211于近光轴处为凹面，其像侧表面212于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面211具有至少一反曲点，其像侧表面212具有至少一反曲点，且其物侧表面211于离轴处具有至少一凸临界点。
[0171]
第二透镜220具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221于近光轴处为凸面，其像侧表面222于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
[0172]
第三透镜230具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面231于近光轴处为凸面，其像侧表面232于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0173]
第四透镜240具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面241于近光轴处为凸面，其像侧表面242于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面241具有至少一反曲点，其像侧表面242具有至少一反曲点，其物侧表面241于离轴处具有至少一凹临界点，且其像侧表面242由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0174]
滤光元件250的材质为玻璃，其设置于第四透镜240及成像面260之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0175]
平板280的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜210于光轴上的间隔距离为1.000毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0176]
请配合参照下列表三以及表四。
[0177][0178][0179]
第二实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0180][0181]
《第三实施例》
[0182]
请参照图7至图9，其中图7示出了依照本发明第三实施例的辨识模块及平板的示意图，图8示出了图7的辨识模块的示意图，且图9由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7及图8可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件370。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、第二透镜320、光圈300、第三透镜330、第四透镜340、滤光元件350与成像面360。其中，电子感光元件370设置于成像面360上。透镜系统包含四片透镜(310、320、330、340)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0183]
第一透镜310具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面311于近光轴处为凹面，其像侧表面312于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面311具有至少一反曲点，其像侧表面312具有至少一反曲点，且其物侧表面311于离轴处具有至少一凸临界点。
[0184]
第二透镜320具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面321于近光轴处为凹面，其像侧表面322于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0185]
第三透镜330具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面331于近光轴处为凸面，其像侧表面332于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0186]
第四透镜340具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面341于近光轴处为凸面，其像侧表面342于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面341具有至少一反曲点，其像侧表面342具有至少一反曲点，其物侧表面341于离轴处具有至少一凹临界点，其像侧表面342于离轴处具有至少一临界点，且其像侧表面342由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0187]
滤光元件350的材质为玻璃，其设置于第四透镜340及成像面360之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0188]
平板380的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜310于光轴上的间隔距离为1.000毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0189]
请配合参照下列表五以及表六。
[0190][0191][0192][0193]
第三实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0194][0195]
《第四实施例》
[0196]
请参照图10至图12，其中图10示出了依照本发明第四实施例的辨识模块及平板的示意图，图11示出了图10的辨识模块的示意图，且图12由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图10及图11可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件470。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、第二透镜420、光圈400、第三透镜430、第四透镜440、滤光元件450与成像面460。其中，电子感光元件470设置于成像面460上。透镜系统包含四片透镜(410、420、430、440)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0197]
第一透镜410具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411于近光轴处为凹面，其像侧表面412于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面411具有至少一反曲点，其像侧表面412具有至少一反曲点，且其物侧表面411于离轴处具有至少一凸临界点。
[0198]
第二透镜420具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面421于近光轴处为凸面，其像侧表面422于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
[0199]
第三透镜430具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面431于近光轴处为凸面，其像侧表面432于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，且其像侧表面432于离轴处具有至少一凸临界点。
[0200]
第四透镜440具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面441于近光轴处为凸面，其像侧表面442于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面441具有至少一反曲点，其像侧表面442具有至少一反曲点，其物侧表面441于离轴处具有至少一凹临界点，且其像侧表面442于离轴处具有至少一临界点。
[0201]
滤光元件450的材质为玻璃，其设置于第四透镜440及成像面460之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0202]
平板480的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜410于光轴上的间隔距离为1.000毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0203]
请配合参照下列表七以及表八。
[0204][0205][0206][0207]
第四实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0208][0209]
《第五实施例》
[0210]
请参照图13至图15，其中图13示出了依照本发明第五实施例的辨识模块及平板的示意图，图14示出了图13的辨识模块的示意图，且图15由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13及图14可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件570。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、第二透镜520、光圈500、第三透镜530、第四透镜540、滤光元件550与成像面560。其中，电子感光元件570设置于成像面560上。透镜系统包含四片透镜(510、520、530、540)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0211]
第一透镜510具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面511于近光轴处为凹面，其像侧表面512于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面511具有至少一反曲点，其像侧表面512具有至少一反曲点，且其物侧表面511于离轴处具有至少一凸临界点。
[0212]
第二透镜520具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面521于近光轴处为凸面，其像侧表面522于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0213]
第三透镜530具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面531于近光轴处为凸面，其像侧表面532于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，且其像侧表面532于离轴处具有至少一凸临界点。
[0214]
第四透镜540具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面541于近光轴处为凸面，其像侧表面542于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面541具有至少一反曲点，其像侧表面542具有至少一反曲点，其物侧表面541于离轴处具有至少一凹临界点，其像侧表面542于离轴处具有至少一临界点，且其像侧表面542由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0215]
滤光元件550的材质为玻璃，其设置于第四透镜540及成像面560之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0216]
平板580的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜510于光轴上的间隔距离为1.050毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0217]
请配合参照下列表九以及表十。
[0218][0219][0220][0221]
第五实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0222][0223][0224]
《第六实施例》
[0225]
请参照图16至图18，其中图16示出了依照本发明第六实施例的辨识模块及平板的示意图，图17示出了图16的辨识模块的示意图，且图18由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图16及图17可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件670。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、第二透镜620、光圈600、第三透镜630、第四透镜640、滤光元件650与成像面660。其中，电子感光元件670设置于成像面660上。透镜系统包含四片透镜(610、620、630、640)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0226]
第一透镜610具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611于近光轴处为凹面，其像侧表面612于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面611具有至少一反曲点，其像侧表面612具有至少一反曲点，且其物侧表面611于离轴处具有至少一凸临界点。
[0227]
第二透镜620具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621于近光轴处为凸面，其像侧表面622于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0228]
第三透镜630具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面631于近光轴处为凸面，其像侧表面632于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，且其像侧表面632于离轴处具有至少一凸临界点。
[0229]
第四透镜640具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面641于近光轴处为凸面，其像侧表面642于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面641具有至少一反曲点，其像侧表面642具有至少一反曲点，其物侧表面641于离轴处具有至少一凹临界点，其像侧表面642于离轴处具有至少一临界点，且其像侧表面642由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0230]
滤光元件650的材质为玻璃，其设置于第四透镜640及成像面660之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0231]
平板680的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜610于光轴上的间隔距离为1.050毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0232]
请配合参照下列表十一以及表十二。
[0233][0234][0235]
第六实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0236][0237]
《第七实施例》
[0238]
请参照图19至图21，其中图19示出了依照本发明第七实施例的辨识模块及平板的示意图，图20示出了图19的辨识模块的示意图，且图21由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图19及图20可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件770。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜710、第二透镜720、光圈700、第三透镜730、第四透镜740、滤光元件750与成像面760。其中，电子感光元件770设置于成像面760上。透镜系统包含四片透镜(710、720、730、740)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0239]
第一透镜710具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711于近光轴处为凹面，其像侧表面712于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面711具有至少一反曲点，其像侧表面712具有至少一反曲点，且其物侧表面711于离轴处具有至少一凸临界点。
[0240]
第二透镜720具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面721于近光轴处为凸面，其像侧表面722于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
[0241]
第三透镜730具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面731于近光轴处为凸面，其像侧表面732于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，且其像侧表面732于离轴处具有至少一凸临界点。
[0242]
第四透镜740具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面741于近光轴处为凸面，其像侧表面742于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面741具有至少一反曲点，其像侧表面742具有至少一反曲点，其物侧表面741于离轴处具有至少一凹临界点，其像侧表面742于离轴处具有至少一临界点，且其像侧表面742由近光轴处至离轴处存在凸面转为凹面再转为凸面的变化。
[0243]
滤光元件750的材质为玻璃，其设置于第四透镜740及成像面760之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0244]
平板780的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜710于光轴上的间隔距离为1.000毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0245]
请配合参照下列表十三以及表十四。
[0246][0247][0248][0249]
第七实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0250][0251]
《第八实施例》
[0252]
请参照图22至图24，其中图22示出了依照本发明第八实施例的辨识模块及平板的示意图，图23示出了图22的辨识模块的示意图，且图24由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图22及图23可知，辨识模块包含透镜系统(未另标号)与电子感光元件870。透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜810、第二透镜820、光圈800、第三透镜830、第四透镜840、滤光元件850与成像面860。其中，电子感光元件870设置于成像面860上。透镜系统包含四片透镜(810、820、830、840)，并且各透镜之间无其他内插的透镜。
[0253]
第一透镜810具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面811于近光轴处为凹面，其像侧表面812于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面811具有至少一反曲点，其像侧表面812具有至少一反曲点，且其物侧表面811于离轴处具有至少一凸临界点。
[0254]
第二透镜820具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面821于近光轴处为凹面，其像侧表面822于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0255]
第三透镜830具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面831于近光轴处为凸面，其像侧表面832于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
[0256]
第四透镜840具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面841于近光轴处为凸面，其像侧表面842于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面，其物侧表面841具有至少一反曲点，其像侧表面842具有至少一反曲点，其物侧表面841于离轴处具有至少一凹临界点，且其像侧表面842于离轴处具有至少一临界点。
[0257]
滤光元件850的材质为玻璃，其设置于第四透镜840及成像面860之间，并不影响透镜系统的焦距。
[0258]
平板880的材质为玻璃，其设置于辨识模块的物侧方向且与第一透镜810于光轴上的间隔距离为1.039毫米，并不影响透镜系统的焦距。
[0259]
请配合参照下列表十五以及表十六。
[0260][0261][0262]
第八实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与上述实施例相同，在此不加以赘述。
[0263][0264]
《第九实施例》
[0265]
请参照图25及图26，其中图25示出了依照本发明第九实施例的一种电子装置的示意图，且图26示出了图25的电子装置辨识指纹的示意图。
[0266]
在本实施例中，电子装置20a为具有生物辨识功能的智能手机。电子装置20a包含取像装置10a、辨识模块30a以及平板50a。其中，取像装置10a作为电子装置20a的前置镜头使用以提供自拍功能，并且取像装置10a包含本发明的透镜系统以及电子感光元件。辨识模块30a具有指纹辨识的功能，其包含上述第一实施例的透镜系统以及电子感光元件，但不以此为限，本发明也可采用其他实施例的透镜系统。在本实施例中，取像装置10a与辨识模块30a皆包含本发明的透镜系统，但不以此为限。举例来说，取像装置10a与辨识模块30a可仅一者包含本发明的透镜系统。
[0267]
平板50a设置于辨识模块30a的物侧方向，其为具有显示功能的模块，可提供保护的功能，并可减少额外元件的使用。此外，平板50a可为透光平板，使光线可通过平板50a进入屏幕下的辨识模块30a中的透镜系统，以达成更多应用。并且，平板50a可具有触控屏幕的功能，借以可省去额外的输入装置，并能使操作更加直观。另外，平板50a可具有发光功能，其可例如但不限于是采用有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)或主动矩阵有机发光二极管(active-matrix organic light-emitting diode,amoled)，借此，平板50a可作为光源照射被摄物，以省去额外光源的设置。
[0268]
《第十实施例》
[0269]
请参照图27，其示出了依照本发明第十实施例的一种电子装置辨识指纹的示意图。在本实施例中，电子装置20b为具有生物辨识功能的智能手机。电子装置20b包含辨识模块30b、光源s以及平板50b。其中，辨识模块30b具有指纹辨识的功能，其包含上述第一实施例的透镜系统以及电子感光元件，但不以此为限，本发明也可采用其他实施例的透镜系统。平板50b设置于辨识模块30b的物侧方向，其例如为可透光的玻璃基板。光源s设置于透镜系统的一侧，用以照射被摄物，使来自被摄物的光线可通过平板50b进入辨识模块30b中的透镜系统。在本实施例中，辨识模块30b为上述第一实施例的辨识模块，但不以此为限。
[0270]
上述实施例的平板以具有显示功能的模块或玻璃基板为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，平板可例如为滤光片等。
[0271]
本发明的辨识模块可适用于触控屏幕下指纹辨识，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特，但不以应用于指纹辨识为限。举例来说，辨识模块还可多方面应用于虹膜辨识及人脸辨识等生物辨识。
[0272]
《第十一实施例》
[0273]
请参照图28与图29，其中图28示出了依照本发明第十一实施例的一种电子装置的一侧的立体图，且图29示出了图28的电子装置的另一侧的立体图。
[0274]
在本实施例中，电子装置20c为一智能手机。电子装置20c包含取像装置21c、取像装置22c、取像装置23c、取像装置24c以及显示装置25c。取像装置21c包含上述第一实施例公开的透镜系统以及电子感光元件，但不以此为限，本发明也可采用其他实施例的透镜系统。
[0275]
本实施例的取像装置22c、取像装置23c与取像装置24c具有相异的视角。详细来说，取像装置22c为一望远取像装置，取像装置23c为一广角取像装置，且取像装置24c为一超广角取像装置。借此，电子装置20c可提供不同的放大倍率，以达到光学变焦的拍摄效果，并且可增加电子装置20c的应用范围，以适应各种状态的使用需求。
[0276]
在本实施例中，取像装置22c、取像装置23c与取像装置24c配置于电子装置20c的其中一侧，而取像装置21c与显示装置25c则配置于电子装置20c的另一侧，其中取像装置21c可作为前置镜头以提供自拍功能，但本发明并不以此为限。
[0277]
本发明的透镜系统可应用于各式电子装置，且应用领域包含影像拍摄与辨识功能等成像需求。举例来说，透镜系统可多方面应用于生物辨识、三维(3d)影像撷取、数码相机、移动装置、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。上述电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子，并非限制本发明的透镜系统的运用范围。
[0278]
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征：

1.一种透镜系统，其特征在于，该透镜系统包含四片透镜，该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，且该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面；其中，该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸临界点，且该第四透镜具有正屈折力；其中，该透镜系统中透镜总数为四片，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为tl，该透镜系统的焦距为f，该第二透镜于光轴上的厚度为ct2，该第三透镜于光轴上的厚度为ct3，该第四透镜物侧表面的曲率半径为r7，该第四透镜像侧表面的曲率半径为r8，该透镜系统的入瞳孔径为epd，其满足下列条件：4.85<tl/f<15.0；0.10<ct2/ct3<0.95；(r7+r8)/(r7-r8)<0.35；以及1.25<f/epd<2.50。2.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第四透镜物侧表面于离轴处具有至少一凹临界点。3.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：-0.15<f/f2<0.15。4.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜像侧表面的最大有效半径为y12，该第一透镜像侧表面的曲率半径为r2，其满足下列条件：1.02<y12/r2<4.50。5.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc11，该透镜系统的焦距为f，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点满足下列条件：0.50<yc11/f<5.0。6.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统的最大成像高度为imgh，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：2.0<imgh/f<8.0。7.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统中最大视角的一半为hfov，该透镜系统的光圈值为fno，其满足下列条件：1.50<tan(hfov)/fno。8.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，还包含设置于该第二透镜及该第三透镜之间的一光圈，其中该光圈至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为sd，该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为td，该透镜系统的焦距为f，该透镜系统的入瞳孔径为epd，其满足下列条件：0.40<sd/td<0.95；以及1.0<f/epd<2.05。9.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜物侧表面的曲率半径为r1，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：
‑
12.0<r1/f<0。10.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第二透镜物侧表面于光轴上的交点至该第二透镜物侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag21，该第二透镜像侧表面于光轴上的交点至该第二透镜像侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag22，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：0≤(|sag21|+|sag22|)/f<0.50。11.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜的阿贝数为vd1，该第二透镜的阿贝数为vd2，该第三透镜的阿贝数为vd3，该第四透镜的阿贝数为vd4，第i透镜的阿贝数为vdi，该第一透镜的折射率为n1，该第二透镜的折射率为n2，该第三透镜的折射率为n3，该第四透镜的折射率为n4，第i透镜的折射率为ni，该透镜系统中至少一片透镜满足下列条件：vdi/ni<13.5，其中i＝1、2、3或4。12.一种透镜系统，其特征在于，该透镜系统包含四片透镜，该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，且该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面；其中，该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸临界点，且该第四透镜具有正屈折力；其中，该透镜系统中透镜总数为四片，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为tl，该透镜系统的焦距为f，该第四透镜的阿贝数为vd4，该第四透镜物侧表面的曲率半径为r7，该第四透镜像侧表面的曲率半径为r8，其满足下列条件：4.85<tl/f<15.0；10.0<vd4<38.0；以及-3.50<(r7+r8)/(r7-r8)<0.85。13.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：-0.15<f/f2<0.15。14.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜像侧表面的最大有效半径为y12，该第一透镜像侧表面的曲率半径为r2，其满足下列条件：1.02<y12/r2<4.50。15.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc11，该透镜系统的焦距为f，该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点满足下列条件：0.50<yc11/f<5.0。16.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统的最大成像高度为imgh，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：2.0<imgh/f<8.0。17.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该透镜系统中最大视角的一半为hfov，该透镜系统的光圈值为fno，其满足下列条件：1.50<tan(hfov)/fno。
18.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，还包含设置于该第二透镜及该第三透镜之间的一光圈，其中该光圈至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为sd，该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为td，该透镜系统的焦距为f，该透镜系统的入瞳孔径为epd，其满足下列条件：0.40<sd/td<0.95；以及1.0<f/epd<2.05。19.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第二透镜于光轴上的厚度为ct2，该第三透镜于光轴上的厚度为ct3，其满足下列条件：0.20<ct2/ct3<0.65。20.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜物侧表面的曲率半径为r1，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：-12.0<r1/f<0。21.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第二透镜物侧表面于光轴上的交点至该第二透镜物侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag21，该第二透镜像侧表面于光轴上的交点至该第二透镜像侧表面的最大有效半径位置平行于光轴的位移量为sag22，该透镜系统的焦距为f，其满足下列条件：0≤(|sag21|+|sag22|)/f<0.50。22.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜的阿贝数为vd1，该第二透镜的阿贝数为vd2，该第三透镜的阿贝数为vd3，该第四透镜的阿贝数为vd4，第i透镜的阿贝数为vdi，该第一透镜的折射率为n1，该第二透镜的折射率为n2，该第三透镜的折射率为n3，该第四透镜的折射率为n4，第i透镜的折射率为ni，该透镜系统中至少一片透镜满足下列条件：vdi/ni<13.5，其中i＝1、2、3或4。23.如权利要求22所述的透镜系统，其特征在于，该第一透镜的阿贝数为vd1，该第二透镜的阿贝数为vd2，该第三透镜的阿贝数为vd3，该第四透镜的阿贝数为vd4，第i透镜的阿贝数为vdi，该第一透镜的折射率为n1，该第二透镜的折射率为n2，该第三透镜的折射率为n3，该第四透镜的折射率为n4，第i透镜的折射率为ni，该透镜系统中至少一片透镜满足下列条件：vdi/ni<12.0，其中i＝1、2、3或4。24.如权利要求12所述的透镜系统，其特征在于，该第四透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为yc42，该透镜系统的焦距为f，该第四透镜像侧表面于离轴处具有至少一临界点满足下列条件：0.20<yc42/f<2.0。

技术总结

本发明公开了一种透镜系统，包含四片透镜，四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面，且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸临界点。第四透镜具有正屈折力。透镜系统中透镜总数为四片。当满足特定条件时，透镜系统能同时满足大光圈、微型化及广视角的需求。微型化及广视角的需求。微型化及广视角的需求。