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光学摄像透镜组、指纹辨识模块及电子装置

2021-02-15 04:30:24

光学摄像透镜组、指纹辨识模块及电子装置

  技术领域

  本发明涉及一种光学摄像透镜组、指纹辨识模块及电子装置,特别是一种适用于电子装置的光学摄像透镜组及指纹辨识模块。

  背景技术

  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。

  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。由于以前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,所以本发明提供了一种光学镜头以符合需求。

  发明内容

  本发明提供一种光学摄像透镜组、指纹辨识模块以及电子装置。其中,光学摄像透镜组包含三片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的光学摄像透镜组能同时满足大光圈、微型化、广视角及指纹辨识的需求。

  本发明提供一种光学摄像透镜组,包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三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,第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点,且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。光学摄像透镜组中的透镜总数为三片。光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,其满足下列条件:

  0.50<f/EPD<1.9;以及

  110.0<V1+V2+V3<200.0。

  本发明另提供一种光学摄像透镜组,包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三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,第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点,且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。光学摄像透镜组中的透镜总数为三片。光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:

  0.50<f/EPD<1.9;以及

  0<CT2/T23<3.4。

  本发明另提供一种光学摄像透镜组,包含三片透镜。三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。三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,第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点,且第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面。光学摄像透镜组中的透镜总数为三片。第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:

  -6.0<R1/EPD<0。

  本发明提供一种指纹辨识模块,其包含上述的光学摄像透镜组以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于光学摄像透镜组的成像面上。

  本发明提供一种电子装置,其包含上述的指纹辨识模块以及一透光平板,其中透光平板设置于光学摄像透镜组与被摄物之间。

  当f/EPD满足上述条件时,有助于光学摄像透镜组形成大光圈与广视角的配置。

  当V1+V2+V3满足上述条件时,可让透镜材质相互配合以修正像差。

  当CT2/T23满足上述条件时,可使第二透镜与第三透镜相互配合,有助于压缩总长。

  当R1/EPD满足上述条件时,可调整第一透镜的面形与光圈大小,有助于在短总长、大光圈与广视角的配置间取得平衡。

  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,并且提供本发明的权利要求书保护范围更进一步的解释。

  附图说明

  图1为依照本发明第一实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图2为图1的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图4为依照本发明第二实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图5为图4的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图7为依照本发明第三实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图8为图7的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图10为依照本发明第四实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图11为图10的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图13为依照本发明第五实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图14为图13的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图16为依照本发明第六实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图17为图16的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图19为依照本发明第七实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图20为图19的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图22为依照本发明第八实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图23为图22的指纹辨识模块示意图。

  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。

  图25为依照本发明第九实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图26为图25的指纹辨识模块示意图。

  图27由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

  图28为依照本发明第十实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图29为图28的指纹辨识模块示意图。

  图30由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

  图31为依照本发明第十一实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图32为图31的指纹辨识模块示意图。

  图33由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

  图34为依照本发明第十二实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图35为图34的指纹辨识模块示意图。

  图36由左至右依序为第十二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

  图37为依照本发明第十三实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图。

  图38为图37的指纹辨识模块示意图。

  图39由左至右依序为第十三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

  图40为依照本发明第十四实施例的一种电子装置的示意图。

  图41为图40的电子装置辨识指纹的示意图。

  图42为依照本发明第十五实施例的一种电子装置的示意图。

  图43为图42的电子装置辨识指纹的示意图。

  图44为依照本发明第一实施例中参数Y11、Y12、Y32、Yc11以及各透镜的反曲点和临界点的示意图。

  图45为依照本发明第一实施例中参数CTS、ImgH、TD、TL、TOB以及YOB的示意图。

  其中,附图标记:

  取像装置:10a

  电子装置:20a、20b

  指纹辨识模块:30a、30b

  临界点:C

  被摄物:O

  反曲点:P

  光源:S

  光圈:100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300

  光阑:301、701、801、802、1001、1002、1101、1201

  第一透镜:110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110、1210、1310

  物侧表面:111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111、1211、1311

  像侧表面:112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212、1312

  第二透镜:120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220、1320

  物侧表面:121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121、1221、1321

  像侧表面:122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222、1322

  第三透镜:130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130、1230、1330

  物侧表面:131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131、1231、1331

  像侧表面:132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132、1232、1332

  透光平板:140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240、1340

  屏幕显示层:141

  滤光元件:150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1250、1350

  成像面:160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160、1260、1360

  电子感光元件:170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170、1270、1370

  CTS:透光平板于光轴上的厚度

  ImgH:光学摄像透镜组的最大成像高度

  TD:第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离

  TL:第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离

  TOB:被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离

  Y11:第一透镜物侧表面的最大有效半径

  Y12:第一透镜像侧表面的最大有效半径

  Y32:第三透镜像侧表面的最大有效半径

  Yc11:第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离

  YOB:对应于光学摄像透镜组的最大成像高度的物高

  具体实施方式

  电子装置包含一指纹辨识模块以及一透光平板。指纹辨识模块包含一光学摄像透镜组。光学摄像透镜组包含三片透镜,并且三片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜与第三透镜。其中,三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。透光平板设置于光学摄像透镜组的第一透镜与被摄物之间。

  光学摄像透镜组中的透镜总数为三片。借此,有助于在短总长、大光圈、广视角的配置间取得平衡,并有助于配合指纹辨识的需求。

  第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面;借此,有助于在广视角的配置下压缩体积。第一透镜可具有负屈折力;借此,有助于使广视角的光线进入光学摄像透镜组。第一透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可调整光线于第二透镜的入射方向,有助于修正像差并减少杂散光。

  第二透镜可具有正屈折力;借此,可分散正屈折力的分布,以减少为压缩总长所产生的像差。第二透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可调整第二透镜的屈折力,并能与第一透镜相互配合以修正像差。

  第三透镜可具有正屈折力;借此,有助于压缩总长,并能降低光线于成像面的入射角度以提升电子感光元件的响应效率。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可调整第三透镜的屈折力,有助于修正像差与压缩总长。第三透镜像侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可调整光线的行进方向,以修正离轴的像弯曲等像差。

  本发明所公开的光学摄像透镜组中,可有至少一片透镜的至少一表面为非球面且可具有至少一反曲点;借此,可提升透镜表面的变化程度,以压缩光学摄像透镜组的体积并提升成像品质。其中,光学摄像透镜组中也可有至少两片透镜各自的至少一表面为非球面且各具有至少一反曲点。其中,光学摄像透镜组中的三片透镜各自的至少一表面可皆为非球面且各具有至少一反曲点。其中,第一透镜物侧表面为非球面且具有至少一反曲点;借此,可调整第一透镜的面形,使光学摄像透镜组适用于大光圈与广视角的配置。其中,第二透镜物侧表面可为非球面且可具有至少一反曲点;借此,可助于提升周边影像品质并压缩体积。请参照图44,此图为依照本发明第一实施例中第一透镜110、第二透镜120及第三透镜130的反曲点P的示意图。

  本发明所公开的光学摄像透镜组中,可有至少一片透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点;借此,可进一步提升透镜表面的变化程度以提升影像品质与照度。其中,光学摄像透镜组中也可有至少两片透镜各自的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。其中,第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点;借此,可调整广视角光线的行进方向,有助于降低畸变等像差,以进一步提升成像面周边的影像品质。其中,第二透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点;借此,可进一步提升成像面周边的影像品质与照度。请参照图44,此图为依照本发明第一实施例中第一透镜110及第二透镜120的临界点C的示意图。

  光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:0.50<f/EPD<1.9。借此,有助于形成大光圈与广视角的配置。其中,也可满足下列条件:0.80<f/EPD<1.7。

  第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,其可满足下列条件:110.0<V1+V2+V3<200.0。借此,可让透镜材质相互配合以修正像差。其中,也可满足下列条件:120.0<V1+V2+V3<180.0。在本发明中,单一透镜的阿贝数V可通过以下式子计算得到:V=(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。

  第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其可满足下列条件:0<CT2/T23<3.4。借此,可使第二透镜与第三透镜相互配合,有助于压缩总长。其中,也可满足下列条件:0.50<CT2/T23<2.7。

  第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:-9.0<R1/EPD<0。借此,可调整第一透镜的面形与光圈大小,有助于在短总长、大光圈及广视角的配置间取得平衡。其中,也可满足下列条件:-6.0<R1/EPD<0。其中,也可满足下列条件:-5.4<R1/EPD<-1.0。

  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,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其可满足下列条件:0<(CT2+CT3)/T23<7.2。借此,可使第二透镜与第三透镜相互配合,有助于修正离轴畸变等像差。其中,也可满足下列条件:1.4<(CT2+CT3)/T23<6.6。

  光学摄像透镜组的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,其可满足下列至少一条件:|f/f1|<0.80;|f/f2|<0.80;以及|f/f3|<0.80。借此,有助于增大视角并降低单一透镜所产生的像差。其中,也可满足下列至少一条件:0.20<|f/f1|<0.60;|f/f2|<0.30;以及|f/f3|<0.70。

  第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:1.0<TL/EPD<16.5。借此,可在短总长与大光圈间取得平衡。其中,也可满足下列条件:4.0<TL/EPD<15.0。请参照图45,此图为依照本发明第一实施例中参数TL的示意图。

  光学摄像透镜组中最大视角为FOV,其可满足下列条件:90.0[度]<FOV<180.0[度]。借此,可调整视角以配合应用,并能避免因视角过大所产生的畸变。其中,也可满足下列条件:100.0[度]<FOV<160.0[度]。

  第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,第一透镜像侧表面的最大有效半径为Y12,其可满足下列条件:1.1<Y11/Y12<4.0。借此,可调整第一透镜的面形,有助于使各视角的光线于第一透镜能有适当的入射角度以减少像差。其中,也可满足下列条件:1.4<Y11/Y12<3.2。请参照图44,此图为依照本发明第一实施例中参数Y11及Y12的示意图。

  第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其可满足下列条件:|(R1+R2)/(R1-R2)|<0.45。借此,可调整第一透镜的面形以增大视角。其中,也可满足下列条件:|(R1+R2)/(R1-R2)|<0.40。

  第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第i透镜的阿贝数为Vi,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i透镜的折射率为Ni,光学摄像透镜组中可有至少一片透镜满足下列条件:32.5<Vi/Ni<38.5,其中i=1、2或3;借此,可调整透镜材质,有助于提升合格率与降低成本。其中,当光学摄像透镜组的第一透镜满足下列条件:32.5<V1/N1<38.5,有助于提升第一透镜的成形合格率。

  第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,其可满足下列条件:2.60<f2/f3<7.00。借此,可让第二透镜与第三透镜相互配合以修正像差。

  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:TL<6.5[毫米]。借此,有助于使光学摄像透镜组达成微型化,以配合各种应用。其中,也可满足下列条件:TL<4.5[毫米]。其中,也可满足下列条件:TL<3.0[毫米]。

  第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其可满足下列条件:0<CT2/CT1<1.49。借此,可调整透镜厚度的比例以压缩总长。其中,也可满足下列条件:0.18<CT2/CT1≤1.42。

  第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其可满足下列条件:-9.0<(R3+R4)/(R3-R4)<0。借此,可调整第二透镜的面形以修正离轴像差。其中,也可满足下列条件:-7.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.10。其中,也可满足下列条件:-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.25。

  第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的焦距为f,其可满足下列条件:5.00<TL/f<13.0。借此,可在压缩总长与增大视角间取得平衡。其中,也可满足下列条件:5.60<TL/f<12.0。

  第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,第三透镜像侧表面的最大有效半径为Y32,其可满足下列条件:1.2<Y11/Y32<7.0。借此,可调整透镜外径的比例,以增大视角并压缩体积。其中,也可满足下列条件:1.5<Y11/Y32<5.0。请参照图44,此图为依照本发明第一实施例中参数Y11及Y32的示意图。

  第三透镜的阿贝数为V3,第三透镜的折射率为N3,其可满足下列条件:10.0<V3/N3<30.0。借此,有助于调整第三透镜的材质以修正色差等像差。其中,也可满足下列条件:11.0<V3/N3<21.0。

  本发明所公开的光学摄像透镜组中,可有至少两片透镜为塑胶材质。借此,可有效降低成本、提升量产能力,并能增加透镜的变化程度以减少像差与压缩体积。其中,光学摄像透镜组的三片透镜可皆为塑胶材质。

  光学摄像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT,光学摄像透镜组中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其可满足下列条件:1.0<ΣCT/ΣAT<2.8。借此,可调整透镜厚度与间距以压缩体积。其中,也可满足下列条件:1.2<ΣCT/ΣAT<2.5。

  第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,其可满足下列条件:57.0<V2+V3<140。借此,可让第二透镜与第三透镜的材质相互配合以修正像差。其中,也可满足下列条件:64.0<V2+V3<130。其中,也可满足下列条件:71.0<V2+V3<120。

  第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其可满足下列条件:0<T12/T23≤4.69。借此,可调整透镜间距,有助于压缩总长与降低畸变等像差。其中,也可满足下列条件:1.00<T12/T23≤4.69。

  光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,光学摄像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其可满足下列条件:1.00<f/EPD+cot(HFOV)<2.50。借此,可在视角与光圈大小间取得平衡。其中,也可满足下列条件:1.35<f/EPD+cot(HFOV)<2.15。

  第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其可满足下列条件:0.61<Y11/TD<1.0。借此,可调整光学摄像透镜组的体积分布,以在广视角的配置下能达成微型化。

  光学摄像透镜组中的透镜折射率最大值为Nmax,其可满足下列条件:1.50<Nmax<1.70。借此,可调整透镜材质以修正像差。

  第一透镜物侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为Yc11,第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,其可满足下列条件:0.15<Yc11/Y11<0.75。借此,可调整临界点位置以进一步提升影像品质。其中,也可满足下列条件:0.25<Yc11/Y11<0.65。请参照图44,此图为依照本发明第一实施例中参数Yc11及Y11的示意图。

  第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,其可满足下列至少一条件:34.0<V2<70.0;以及10.0<V3<70.0。借此,可让透镜具有适当的材质,有助于修正像差。其中,也可满足下列至少一条件:42.0<V2<65.0;以及15.0<V3<60.0。其中,也可满足下列条件:50.0<V2<60.0。

  第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其可满足下列条件:-8.5<R5/R6<-1.2。借此,有助于调整第三透镜的屈折力以压缩总长。其中,也可满足下列条件:-6.5<R5/R6<-1.5。

  本发明所公开的光学摄像透镜组可应用于波长介于400纳米至700纳米的光波段。借此,使用可见光作为光源可减少额外的光源配置,也可与有机发光二极管(Organiclight-emitting diode,OLED)所发出光线相互配合。其中,光学摄像透镜组也可应用于波长介于480纳米至600纳米的光波段。其中,光学摄像透镜组也可应用于波长介于500纳米至575纳米的光波段。

  本发明公开的光学摄像透镜组还包含一光圈,且光圈可设置于第一透镜与第三透镜之间。借此,可调整光圈位置,以在广视角与短总长间取得平衡,并有助于修正像差。其中,光圈也可设置于第二透镜与第三透镜之间。

  光圈至成像面于光轴上的距离为SL,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:0.20<SL/TL<0.65。借此,可进一步调整光圈位置,有助于减少畸变。

  被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB,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:0.50[毫米]<TOB+TL<8.0[毫米]。借此,可让被摄物与成像面间有合适的距离,以在压缩体积与影像品质间取得平衡。其中,也可满足下列条件:1.0[毫米]<TOB+TL<7.0[毫米]。其中,也可满足下列条件:1.5[毫米]<TOB+TL<6.0[毫米]。请参照图45,此图为依照本发明第一实施例中参数TOB及TL的示意图。

  被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:(TOB+TL)/EPD<28.0。借此,可在提升影像品质、压缩体积与增大光圈间取得平衡。其中,也可满足下列条件:7.0<(TOB+TL)/EPD<25.0。

  被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为TOB,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:0<TOB/TL<2.0。借此,可调整物距与总长间的比例以压缩体积,并有助于调整放大率。其中,也可满足下列条件:0.30<TOB/TL<1.6。

  光学摄像透镜组的最大成像高度为ImgH(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半),对应于光学摄像透镜组的最大成像高度的物高为YOB,其可满足下列条件:1.5<YOB/ImgH<9.5。借此,可调整放大率以配合应用。其中,也可满足下列条件:3.5<YOB/ImgH<9.0。请参照图45,此图为依照本发明第一实施例中参数YOB及ImgH的示意图。

  透光平板于光轴上的厚度为CTS,其可满足下列条件:0.2[毫米]<CTS<3.0[毫米]。借此,可避免透光平板过厚而无法压缩整体体积,并避免透光平板过薄而无法承受施加外力。其中,也可满足下列条件:0.4[毫米]<CTS<2.4[毫米]。其中,也可满足下列条件:0.6[毫米]<CTS<1.8[毫米]。请参照图45,此图为依照本发明第一实施例中参数CTS的示意图。

  第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,透光平板于光轴上的厚度为CTS,其可满足下列条件:0.50<TD/CTS<7.5。借此,可避免透镜组与透光平板占用过多的体积。其中,也可满足下列条件:0.80<TD/CTS<5.0。

  上述本发明光学摄像透镜组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加光学摄像透镜组屈折力配置的自由度,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,可于镜面上设置非球面(ASP),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光学摄像透镜组的总长,而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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,可选择性地在任意一个(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,进而减少杂散光与色偏。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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,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。

  本发明所述光学摄影透镜组、指纹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。

  本发明公开的光学摄影透镜组中,所述透镜表面的反曲点(Inflection Point),是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),是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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,光学摄像透镜组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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,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)可配合指纹辨识模块需求而做调整。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。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,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(FieldStop)等,可用以减少杂散光,有助于提升影像品质。

  本发明公开的光学摄像透镜组中,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,有助于扩大光学摄像透镜组的视场角。

  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、电致变色材料、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。

  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。

  <第一实施例>

  请参照图1至图3,其中图1为依照本发明第一实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图2为图1的指纹辨识模块示意图,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和图2可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件170。光学摄像透镜组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、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(110、120、130),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,其像侧表面112具有两个反曲点,且其物侧表面111于离轴处具有一临界点。

  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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面121具有两个反曲点,其像侧表面122具有一反曲点,其物侧表面121于离轴处具有一临界点,且其像侧表面122于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面131具有两个反曲点,且其像侧表面132具有一反曲点。

  透光平板140的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜110之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件150的材质为玻璃,其设置于第三透镜130及成像面160之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:

  

  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;

  Y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;

  R:曲率半径;

  k:锥面系数;以及

  Ai:第i阶非球面系数。

  第一实施例的光学摄像透镜组中,光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组在工作距离(在本实施例中,工作距离包含透光平板140的厚度)下的光圈值(F-number)为Fno(work),光学摄像透镜组在被摄物为无穷远下的光圈值为Fno(inf.),光学摄像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=0.34毫米(mm),Fno(work)=1.25,Fno(inf.)=1.21,HFOV=59.6度(deg.)。

  光学摄像透镜组中的透镜折射率最大值为Nmax,其满足下列条件:Nmax=1.567。在本实施例中,在第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130当中,第三透镜130的折射率大于其余透镜的折射率,因此Nmax等于第三透镜130的折射率。

  第二透镜120的阿贝数为V2,其满足下列条件:V2=55.9。

  第三透镜130的阿贝数为V3,其满足下列条件:V3=44.6。

  第二透镜120的阿贝数为V2,第三透镜130的阿贝数为V3,其满足下列条件:V2+V3=100.5。

  第一透镜110的阿贝数为V1,第二透镜120的阿贝数为V2,第三透镜130的阿贝数为V3,其满足下列条件:V1+V2+V3=156.6。

  第一透镜110的阿贝数为V1,第一透镜110的折射率为N1,其满足下列条件:V1/N1=36.21。

  第二透镜120的阿贝数为V2,第二透镜120的折射率为N2,其满足下列条件:V2/N2=36.37。

  第三透镜130的阿贝数为V3,第三透镜130的折射率为N3,其满足下列条件:V3/N3=28.48。

  光学摄像透镜组中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT,光学摄像透镜组中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:ΣCT/ΣAT=1.26。在本实施例中,两个相邻透镜于光轴上的间隔距离,是指两个相邻透镜之间于光轴上的空气间距。在本实施例中,ΣCT为第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130于光轴上的厚度的总和,ΣAT为第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130当中任意两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和。

  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,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:(CT2+CT3)/T23=3.92。

  第一透镜110于光轴上的厚度为CT1,第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:CT2/CT1=1.42。

  第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:CT2/T23=1.79。

  透光平板140于光轴上的厚度为CTS,其满足下列条件:CTS=1.50[毫米]。

  光圈100至成像面160于光轴上的距离为SL,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:SL/TL=0.49。

  第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:T12/T23=3.10。

  第一透镜物侧表面111至第三透镜像侧表面132于光轴上的距离为TD,透光平板140于光轴上的厚度为CTS,其满足下列条件:TD/CTS=1.18。

  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=2.48[毫米]。

  第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:TL/EPD=8.83。

  第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的焦距为f,其满足下列条件:TL/f=7.31。

  被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB,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:TOB+TL=5.16[毫米]。

  被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB,第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:(TOB+TL)/EPD=18.33。

  被摄物O至第一透镜物侧表面111于光轴上的距离为TOB,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:TOB/TL=1.08。

  第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面112的曲率半径为R2,其满足下列条件:|(R1+R2)/(R1-R2)|=0.01。

  第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:R1/EPD=-3.43。

  第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3,第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4,其满足下列条件:(R3+R4)/(R3-R4)=-0.49。

  第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6,其满足下列条件:R5/R6=-2.34。

  光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:f/EPD=1.21。

  光学摄像透镜组的焦距为f,光学摄像透镜组的入瞳孔径为EPD,光学摄像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:f/EPD+cot(HFOV)=1.79。

  光学摄像透镜组的焦距为f,第一透镜110的焦距为f1,其满足下列条件:|f/f1|=0.41。

  光学摄像透镜组的焦距为f,第二透镜120的焦距为f2,其满足下列条件:|f/f2|=0.13。

  光学摄像透镜组的焦距为f,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:|f/f3|=0.54。

  第二透镜120的焦距为f2,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:f2/f3=4.35。

  光学摄像透镜组中最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=119.3[度]。

  第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11,第一透镜物侧表面111至第三透镜像侧表面132于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:Y11/TD=0.68。

  第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11,第一透镜像侧表面112的最大有效半径为Y12,其满足下列条件:Y11/Y12=1.86。

  第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11,第三透镜像侧表面132的最大有效半径为Y32,其满足下列条件:Y11/Y32=2.81。

  第一透镜物侧表面111的临界点与光轴间的垂直距离为Yc11,第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11,其满足下列条件:Yc11/Y11=0.49。

  光学摄像透镜组的最大成像高度为ImgH,对应于光学摄像透镜组的最大成像高度的物高为YOB,其满足下列条件:YOB/ImgH=7.92。

  请配合参照下列表一以及表二。

  

  

  

  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12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。

  <第二实施例>

  请参照图4至图6,其中图4为依照本发明第二实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图5为图4的指纹辨识模块示意图,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和图5可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件270。光学摄像透镜组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、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(210、220、230),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,其像侧表面212具有一反曲点,且其物侧表面211于离轴处具有一临界点。

  第二透镜220具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面221具有一反曲点,其像侧表面222具有一反曲点,且其物侧表面221于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面231具有两个反曲点,其像侧表面232具有一反曲点,且其物侧表面231于离轴处具有一临界点。

  透光平板240的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜210之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件250的材质为玻璃,其设置于第三透镜230及成像面260之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表三以及表四。

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  

  <第三实施例>

  请参照图7至图9,其中图7为依照本发明第三实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图8为图7的指纹辨识模块示意图,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和图8可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件370。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光阑301、第二透镜320、光圈300、第三透镜330、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(310、320、330),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,其像侧表面312具有一反曲点,且其物侧表面311于离轴处具有一临界点。

  第二透镜320具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面321于近光轴处为凸面,其像侧表面322于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面321具有两个反曲点,其像侧表面322具有一反曲点,且其物侧表面321于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面331具有两个反曲点,其像侧表面332具有一反曲点,且其物侧表面331于离轴处具有一临界点。

  透光平板340的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜310之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件350的材质为玻璃,其设置于第三透镜330及成像面360之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表五以及表六。

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第四实施例>

  请参照图10至图12,其中图10为依照本发明第四实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图11为图10的指纹辨识模块示意图,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和图11可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件470。光学摄像透镜组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、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(410、420、430),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,其像侧表面412具有一反曲点,且其物侧表面411于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面421具有两个反曲点,其像侧表面422具有两个反曲点,其物侧表面421于离轴处具有一临界点,且其像侧表面422于离轴处具有两个临界点。

  第三透镜430具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面431具有一反曲点,且其像侧表面432具有一反曲点。

  透光平板440的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜410之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件450的材质为玻璃,其设置于第三透镜430及成像面460之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表七以及表八。

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第五实施例>

  请参照图13至图15,其中图13为依照本发明第五实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图14为图13的指纹辨识模块示意图,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和图14可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件570。光学摄像透镜组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、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(510、520、530),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,且其物侧表面511于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面521具有两个反曲点,其像侧表面522具有一反曲点,其物侧表面521于离轴处具有一临界点,且其像侧表面522于离轴处具有一临界点。

  第三透镜530具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面532具有一反曲点。

  透光平板540的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜510之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件550的材质为玻璃,其设置于第三透镜530及成像面560之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表九以及表十。

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第六实施例>

  请参照图16至图18,其中图16为依照本发明第六实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图17为图16的指纹辨识模块示意图,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和图17可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件670。光学摄像透镜组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、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(610、620、630),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,且其物侧表面611于离轴处具有一临界点。

  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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面621具有两个反曲点,其像侧表面622具有两个反曲点,其物侧表面621于离轴处具有一临界点,且其像侧表面622于离轴处具有一临界点。

  第三透镜630具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面632具有一反曲点。

  透光平板640的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜610之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件650的材质为玻璃,其设置于第三透镜630及成像面660之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表十一以及表十二。

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第七实施例>

  请参照图19至图21,其中图19为依照本发明第七实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图20为图19的指纹辨识模块示意图,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和图20可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件770。光学摄像透镜组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、光阑701、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(710、720、730),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,其像侧表面712具有两个反曲点,且其物侧表面711于离轴处具有一临界点。

  第二透镜720具有正屈折力,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,其物侧表面721具有一反曲点,且其物侧表面721于离轴处具有一临界点。

  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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面732具有一反曲点。

  透光平板740的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜710之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件750的材质为玻璃,其设置于第三透镜730及成像面760之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表十三以及表十四。

  

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第八实施例>

  请参照图22至图24,其中图22为依照本发明第八实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图23为图22的指纹辨识模块示意图,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和图23可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件870。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜810、光阑801、第二透镜820、光圈800、第三透镜830、光阑802、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。光学摄像透镜组包含三片透镜(810、820、830),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  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具有一反曲点,且其物侧表面811于离轴处具有一临界点。

  第二透镜820具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面821于近光轴处为凸面,其像侧表面822于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面821具有一反曲点,且其物侧表面821于离轴处具有一临界点。

  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,其物侧表面831具有一反曲点,且其像侧表面832具有两个反曲点。

  透光平板840的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜810之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件850的材质为玻璃,其设置于第三透镜830及成像面860之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表十五以及表十六。

  

  

  

  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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第九实施例>

  请参照图25至图27,其中图25为依照本发明第九实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图26为图25的指纹辨识模块示意图,图27由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图25和图26可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件970。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜910、第二透镜920、光圈900、第三透镜930、滤光元件950与成像面960。其中,电子感光元件970设置于成像面960上。光学摄像透镜组包含三片透镜(910、920、930),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  第一透镜910具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面911于近光轴处为凹面,其像侧表面912于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面911具有一反曲点,其像侧表面912具有两个反曲点,且其物侧表面911于离轴处具有一临界点。

  第二透镜920具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面921于近光轴处为凸面,其像侧表面922于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面921具有三个反曲点,且其物侧表面921于离轴处具有两个临界点。

  第三透镜930具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面931于近光轴处为凸面,其像侧表面932于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面932具有一反曲点。

  透光平板940的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜910之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件950的材质为玻璃,其设置于第三透镜930及成像面960之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表十七以及表十八。

  

  

  

  第九实施例中,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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第十实施例>

  请参照图28至图30,其中图28为依照本发明第十实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图29为图28的指纹辨识模块示意图,图30由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图28和图29可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件1070。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜1010、光阑1001、第二透镜1020、光圈1000、第三透镜1030、光阑1002、滤光元件1050与成像面1060。其中,电子感光元件1070设置于成像面1060上。光学摄像透镜组包含三片透镜(1010、1020、1030),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  第一透镜1010具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1011于近光轴处为凹面,其像侧表面1012于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1011具有一反曲点,其像侧表面1012具有一反曲点,且其物侧表面1011于离轴处具有一临界点。

  第二透镜1020具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1021于近光轴处为凸面,其像侧表面1022于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1021具有两个反曲点,其像侧表面1022具有一反曲点,且其物侧表面1021于离轴处具有一临界点。

  第三透镜1030具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1031于近光轴处为凸面,其像侧表面1032于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1031具有一反曲点,且其像侧表面1032具有两个反曲点。

  透光平板1040的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜1010之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件1050的材质为玻璃,其设置于第三透镜1030及成像面1060之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表十九以及表二十。

  

  

  

  第十实施例中,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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第十一实施例>

  请参照图31至图33,其中图31为依照本发明第十一实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图32为图31的指纹辨识模块示意图,图33由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图31和图32可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件1170。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜1110、第二透镜1120、光圈1100、第三透镜1130、光阑1101、滤光元件1150与成像面1160。其中,电子感光元件1170设置于成像面1160上。光学摄像透镜组包含三片透镜(1110、1120、1130),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  第一透镜1110具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1111于近光轴处为凹面,其像侧表面1112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1111具有一反曲点,其像侧表面1112具有两个反曲点,且其物侧表面1111于离轴处具有一临界点。

  第二透镜1120具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1121于近光轴处为凸面,其像侧表面1122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1121具有三个反曲点,其像侧表面1122具有三个反曲点,且其物侧表面1121于离轴处具有一临界点。

  第三透镜1130具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1131于近光轴处为凸面,其像侧表面1132于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面1132具有一反曲点。

  透光平板1140的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜1110之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件1150的材质为玻璃,其设置于第三透镜1130及成像面1160之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表二十一以及表二十二。

  

  

  

  第十一实施例中,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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  <第十二实施例>

  请参照图34至图36,其中图34为依照本发明第十二实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图35为图34的指纹辨识模块示意图,图36由左至右依序为第十二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图34和图35可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件1270。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜1210、光阑1201、第二透镜1220、光圈1200、第三透镜1230、滤光元件1250与成像面1260。其中,电子感光元件1270设置于成像面1260上。光学摄像透镜组包含三片透镜(1210、1220、1230),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  第一透镜1210具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1211于近光轴处为凹面,其像侧表面1212于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1211具有三个反曲点,其像侧表面1212具有一反曲点,且其物侧表面1211于离轴处具有一临界点。

  第二透镜1220具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1221于近光轴处为凸面,其像侧表面1222于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1221具有两个反曲点,且其物侧表面1221于离轴处具有一临界点。

  第三透镜1230具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1231于近光轴处为凸面,其像侧表面1232于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面1232具有一反曲点。

  透光平板1240的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜1210之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件1250的材质为玻璃,其设置于第三透镜1230及成像面1260之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表二十三以及表二十四。

  

  

  

  第十二实施例中,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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  

  <第十三实施例>

  请参照图37至图39,其中图37为依照本发明第十三实施例的指纹辨识模块及透光平板的示意图,图38为图37的指纹辨识模块示意图,图39由左至右依序为第十三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图37和图38可知,指纹辨识模块包含光学摄像透镜组(未另标号)与电子感光元件1370。光学摄像透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜1310、第二透镜1320、光圈1300、第三透镜1330、滤光元件1350与成像面1360。其中,电子感光元件1370设置于成像面1360上。光学摄像透镜组包含三片透镜(1310、1320、1330),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

  第一透镜1310具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1311于近光轴处为凹面,其像侧表面1312于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1311具有一反曲点,其像侧表面1312具有两个反曲点,且其物侧表面1311于离轴处具有一临界点。

  第二透镜1320具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1321于近光轴处为凸面,其像侧表面1322于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1321具有三个反曲点,其像侧表面1322具有两个反曲点,其物侧表面1321于离轴处具有一临界点,且其像侧表面1322于离轴处具有一临界点。

  第三透镜1330具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1331于近光轴处为凸面,其像侧表面1332于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面1332具有一反曲点。

  透光平板1340的材质为玻璃,其设置于被摄物O及第一透镜1310之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。滤光元件1350的材质为玻璃,其设置于第三透镜1330及成像面1360之间,并不影响光学摄像透镜组的焦距。

  请配合参照下列表二十五以及表二十六。

  

  

  

  第十三实施例中,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第一实施例相同,在此不加以赘述。

  

  

  <第十四实施例>

  请参照图40及图41,其中图40为依照本发明第十四实施例的一种电子装置的示意图,图41为图40的电子装置辨识指纹的示意图。

  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、指纹辨识模块30a以及上述第一实施例的透光平板140。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包含本发明的光学摄像透镜组以及电子感光元件。指纹辨识模块30a具有指纹辨识的功能,其包含上述第一实施例的光学摄像透镜组以及电子感光元件。在本实施例中,取像装置10a与指纹辨识模块30a皆包含本发明的光学摄像透镜组,但不以此为限。举例来说,取像装置10a与指纹辨识模块30a可仅一者包含本发明的光学摄像透镜组。

  透光平板140包含屏幕显示层141,其一方面可提供保护的功能,并可减少额外元件的使用。光线可通过透光平板140与屏幕显示层141进入屏幕下的指纹辨识模块30a中的光学摄像透镜组,以达成更多应用。其中,屏幕显示层141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。此外,屏幕显示层141可采用OLED或主动矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED),借此,屏幕显示层141可作为光源照射被摄物O,以省去额外光源的设置。

  <第十五实施例>

  请参照图42及图43,其中图42为依照本发明第十五实施例的一种电子装置的示意图,图43为图42的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包含指纹辨识模块30b、光源S以及上述第一实施例的透光平板140。其中,指纹辨识模块30b具有指纹辨识的功能,其包含上述第一实施例的光学摄像透镜组以及电子感光元件。光源S设置于光学摄像透镜组的一侧,用以照射被摄物O,来自被摄物O的光线可通过透光平板140进入指纹辨识模块30b中的光学摄像透镜组。在本实施例中,指纹辨识模块30b为上述第一实施例的指纹辨识模块,但不以此为限。

  本发明的指纹辨识模块可适用于屏幕下指纹辨识,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色,但不以应用于智能手机为限。举例来说,指纹辨识模块还可多方面应用于平板计算机、随身影像记录仪与多镜头装置等电子装置中。

  本发明的光学摄像透镜组也可应用于各式电子装置进行各式的影像撷取。举例来说,光学摄像透镜组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,并非限制本发明的光学摄像透镜组的运用范围。

  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,任何熟悉此技艺者,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。

《光学摄像透镜组、指纹辨识模块及电子装置.doc》
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