光学影像撷取系统镜组、取像装置及电子装置
本申请是为分案申请，原申请的申请日为：2016年10月21日；申请号为：201610919265.0；发明名称为：光学影像撷取系统镜组、取像装置及电子装置。
技术领域
本发明涉及一种光学影像撷取系统镜组、取像装置及电子装置，特别涉及一种适用于电子装置的光学影像撷取系统镜组及取像装置。
背景技术
近年来，随着小型化摄影镜头的蓬勃发展，微型取像模块的需求日渐提高，且随着半导体工艺技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势。因此，具备良好成像品质的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。
随着摄影模块的应用愈来愈广泛，因应市场需求的镜头规格也更趋多元、严苛，在视角较小的望远镜头中，传统小视角镜头因其镜面形状、透镜材质变化受限，使得产品体积缩减不易，在透镜成型、组装便利性与敏感度之间亦未能取得适当平衡，是故兼具望远特性、微型化、易于组装且成像品质高的镜头始终满足未来市场的规格与需求。因此，有必要提供一种镜头，其借此适当的光学元件配置，可达到兼具望远功能、微型化、组装便利性、高成像品质的特性，以应用于更广泛的产品中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学影像撷取系统镜组、取像装置以及电子装置。其中，第一透镜具有正屈折力，可提供光学影像撷取系统镜组的主要光线汇聚能力，有效控制总长度以缩小镜组体积。第二透镜具有负屈折力，可平衡第一透镜的正屈折力，并有效修正色差。第四透镜物侧表面与像侧表面至少其一具有至少一反曲点，有助于压制离轴视场入射于成像面的角度，以维持成像照度，同时修正离轴像差以提升成像品质。本发明所揭露光学影像撷取系统镜组能同时满足望远特性、微型化、组装便利性与高成像品质的需求。
本发明提供一种光学影像撷取系统镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具有负屈折力。第四透镜物侧表面与像侧表面至少其一具有至少一反曲点。光学影像撷取系统镜组的透镜总数为四片且任二相邻透镜间皆具有空气间隙。光学影像撷取系统镜组的焦距与第一透镜的焦距的比值为P1，光学影像撷取系统镜组的焦距与第二透镜的焦距的比值为P2，光学影像撷取系统镜组的焦距与第三透镜的焦距的比值为P3，光学影像撷取系统镜组的焦距与第四透镜的焦距的比值为P4，光学影像撷取系统镜组中各两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，第四透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL，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，第四透镜像侧表面的最大有效半径位置与光轴的垂直距离为Y42，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：
(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)<0.63；
ΣAT/BL≦1.02；
(R7+R8)/(R7-R8)<-1.30；
(2*Y42)/EPD|≦1.35；以及
3.45<1/sin(HFOV)。
本发明另提供一种光学影像撷取系统镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜物侧表面于近光轴处为凹面且像侧表面于近光轴处为凸面。光学影像撷取系统镜组的透镜总数为四片且任二相邻透镜间皆具有空气间隙。光学影像撷取系统镜组的焦距与第一透镜的焦距的比值为P1，光学影像撷取系统镜组的焦距与第二透镜的焦距的比值为P2，光学影像撷取系统镜组的焦距与第三透镜的焦距的比值为P3，光学影像撷取系统镜组的焦距与第四透镜的焦距的比值为P4，光学影像撷取系统镜组中各两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，第四透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL，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，第四透镜像侧表面的最大有效半径位置与光轴的垂直距离为Y42，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：
(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)<0.63；
ΣAT/BL<1.10；
(R7+R8)/(R7-R8)<-1.30；
(2*Y42)/EPD|≦1.08；以及
3.45<1/sin(HFOV)。
本发明提供一种取像装置，其包含任一前述的光学影像撷取系统镜组与一电子感光元件，其中电子感光元件设置于光学影像撷取系统镜组的成像面上。
本发明提供一种电子装置，其包含前述的取像装置。
当(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)满足上述条件时，可利用第一透镜与第二透镜分配光学影像撷取系统镜组所需的屈折力，有助于减缓第三透镜与四透镜的屈折力负担，以利于镜组的微型化，进而增加应用范围。
当ΣAT/BL满足上述条件时，可调整各透镜彼此之间间距与后焦距的比例，使镜组在微型化及成像品质间取得适当的平衡。
当(R7+R8)/(R7-R8)满足上述条件时，可控制第四透镜表面曲率，有利于压制第四透镜有效半径以提高组装便利性，并有利于修正像差。
当|(2*Y42)/EPD|满足上述条件时，可调整第四透镜镜面的有效半径与入瞳孔径的比例，而有利于镜组的微型化，并增加组装合格率。
当1/sin(HFOV)满足上述条件时，可控制镜组的视角，使其符合小视角望远镜头的特性。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图。
图2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3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图。
图4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5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图。
图6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7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图。
图8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9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图。
图10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11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图。
图12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13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图。
图14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15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图。
图16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17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图。
图18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19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图。
图20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21绘示依照本发明第一实施例中参数SAG41、SAG31、Y42、Yc42的示意图。
图22绘示依照本发明第三实施例中棱镜与透镜的配置关系示意图。
图23绘示依照本发明的另一种棱镜与透镜的配置关系示意图。
图24绘示依照本发明的再另一种棱镜与透镜的配置关系示意图。
图25绘示依照本发明的一种电子装置中的棱镜与透镜的侧视示意图。
图26绘示依照本发明的一种电子装置的示意图。
图27绘示依照本发明的另一种电子装置的示意图。
图28绘示依照本发明的再另一种电子装置的示意图。
其中，附图标记
取像装置︰10
光圈︰100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000
光阑：201、501
第一透镜︰110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010
物侧表面︰111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011
像侧表面︰112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012
第二透镜︰120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020
物侧表面︰121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021
像侧表面︰122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022
第三透镜︰130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030
物侧表面︰131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031
像侧表面︰132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032
第四透镜︰140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040
物侧表面︰141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041
像侧表面︰142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042
滤光元件︰150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050
成像面︰160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060
电子感光元件︰170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070棱镜：20、20”
BL：第四透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离
CT1：第一透镜于光轴上的厚度
CT2：第二透镜于光轴上的厚度
CT3：第三透镜于光轴上的厚度
CT4：第四透镜于光轴上的厚度
EPD：光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径
f︰光学影像撷取系统镜组的焦距
f1︰第一透镜的焦距
f2︰第二透镜的焦距
f4︰第四透镜的焦距
Fno：光学影像撷取系统镜组的光圈值
HFOV︰光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半
ImgH：光学影像撷取系统镜组的最大成像高度
P1：光学影像撷取系统镜组的焦距与第一透镜的焦距的比值
P2：光学影像撷取系统镜组的焦距与第二透镜的焦距的比值
P3：光学影像撷取系统镜组的焦距与第三透镜的焦距的比值
P4：光学影像撷取系统镜组的焦距与第四透镜的焦距的比值
R7：第四透镜物侧表面的曲率半径
R8：第四透镜像侧表面的曲率半径
SAG31：第三透镜物侧表面于光轴上的交点至第三透镜物侧表面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量
SAG41：第四透镜物侧表面于光轴上的交点至第四透镜物侧表面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量
SDmax：光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最大值
SDmin：光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最小值
T12：第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离
T23：第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离
T34：第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离
TD：第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离
V2：第二透镜的色散系数
V3：第三透镜的色散系数
Y42：第四透镜像侧表面的最大有效半径位置与光轴的垂直距离
Yc42：第四透镜像侧表面的反曲点位置与光轴的垂直距离
ΣAT：光学影像撷取系统镜组中各两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。其中，光学影像撷取系统镜组的透镜总数为四片。
第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜中各两相邻透镜间于光轴上可均具有一空气间隔，亦即第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜可为四片单一且非黏合透镜。由于黏合透镜的工艺较非黏合透镜复杂，特别是在两透镜的黏合面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜黏合时的高密合度，且在黏合的过程中，更可能因偏位而造成移轴缺陷，影响整体光学成像品质。因此，第一透镜至第四透镜可为四片单一非黏合透镜，可有效避免黏合透镜所产生的问题，进而有利于透镜的组装，以提升制造合格率。
第一透镜具有正屈折力。借此，可提供光学影像撷取系统镜组的主要光线汇聚能力，有效控制总长度以缩小镜组体积。
第二透镜具有负屈折力。借此，可平衡第一透镜的正屈折力，并有效修正色差。
第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面，其像侧表面于近光轴处可为凹面。借此，可调整第三透镜镜面形状，有助于修正像差，并缩短后焦长度，同时可辅助修正像散以提升成像品质。
第四透镜物侧表面于近光轴处可为凹面，有助于修正光学影像撷取系统镜组的佩兹伐和数，以改善像弯曲问题，使被摄物平坦成像于感光元件上。此外，第四透镜像侧表面于近光轴处可为凸面，有利于修正像散，并使光学影像撷取系统镜组具备足够后焦距，以利于设置额外光学元件，增加设计弹性。再者，第四透镜物侧表面与像侧表面至少其一具有至少一反曲点，有助于压制离轴视场入射于成像面的角度，以维持成像照度，同时修正离轴像差以提升成像品质。
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，其满足下列条件：0<CT1/CT2<1.20。借此，可适当配置第一透镜及第二透镜的厚度，使成像品质与敏感度之间取得适当的平衡。较佳地，其可进一步满足下列条件：0<CT1/CT2<1.0。
第二透镜于光轴上的厚度为CT2，第四透镜于光轴上的厚度为CT4，其可满足下列条件：0<CT4/CT2<0.45。借此，有助于调整第二透镜及第四透镜的厚度比例，可避免因透镜空间配置失衡而影响到成像品质。
光学影像撷取系统镜组的焦距与第一透镜的焦距的比值为P1，光学影像撷取系统镜组的焦距与第二透镜的焦距的比值为P2，光学影像撷取系统镜组的焦距与第三透镜的焦距的比值为P3，光学影像撷取系统镜组的焦距与第四透镜的焦距的比值为P4，其可满足下列条件：(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)<0.63。借此，可利用第一透镜与第二透镜分配光学影像撷取系统镜组所需的屈折力，有助于减缓第三透镜与四透镜的屈折力负担，以利于镜组的微型化，进而增加应用范围。较佳地，其可进一步满足下列条件：(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)<0.55。
光学影像撷取系统镜组的焦距为f，第四透镜像侧表面的曲率半径为R8，其可满足下列条件：|R8/f|<7.0。借此，可有效控制光学影像撷取系统镜组的后焦距，以避免镜头总长度过长。较佳地，其可进一步满足下列条件：0.25<|R8/f|<5.0。
第一透镜的焦距为f1，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，其可满足下列条件：0<f1/CT2<3.60。借此，可适当分配第一透镜屈折力强度与第二透镜厚度的比例，有利于平衡光学影像撷取系统镜组的物侧端的屈折力，同时降低敏感度。较佳地，其可进一步满足下列条件：0<f1/CT2<3.20。
第二透镜的焦距为f2，第四透镜的焦距为f4，其可满足下列条件：|f2/f4|<1.05。借此，可调整第二透镜与第四透镜的屈折力配置，减缓光线进入光学影像撷取系统镜组后的方向变化，有助于降低杂散光。较佳地，其可进一步满足下列条件：|f2/f4|<0.90。
第四透镜像侧表面的最大有效半径位置与光轴的垂直距离为Y42，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：|(2*Y42)/EPD|≦1.35。借此，可调整第四透镜镜面的有效半径与入瞳孔径的比例，而有利于镜组的微型化，并增加组装合格率。较佳地，其可进一步满足下列条件：|(2*Y42)/EPD|<1.0。请参照图21，系绘示依照本发明第一实施例的参数Y42的示意图。
光学影像撷取系统镜组中各两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，第四透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL，其可满足下列条件：ΣAT/BL<1.10。借此，可调整各透镜彼此之间间距与后焦距的比例，使镜组在微型化及成像品质间取得适当的平衡。
光学影像撷取系统镜组的焦距为f，第四透镜像侧表面的反曲点位置与光轴的垂直距离为Yc42，其可满足下列条件：3.0<f/Yc42<25.0。借此，可调整第四透镜像侧表面透镜形状，而有助于修正离轴像差。请参照图21，系绘示依照本发明第一实施例的参数Yc42的示意图。
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，其可满足下列条件：(R7+R8)/(R7-R8)<-1.30。借此，可控制第四透镜表面曲率，有利于压制第四透镜有效半径以提高组装便利性，并有利于修正像差。
光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其可满足下列条件：3.45<1/sin(HFOV)。借此，可控制镜组的视角，使其符合小视角望远镜头的特性。
第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，其可满足下列条件：V2≦30；以及V3≦30。借此，可调整第二透镜与第三透镜的材质配置，有利于具有小视角镜组的微型化。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，光学影像撷取系统镜组更包含一光圈，其可设置于一被摄物与第一透镜之间。借此，可调整光圈位置，使镜组满足远心(Telecentric)特性，以增加感光元件接收影像的效率。
光学影像撷取系统镜组的最大成像高度(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半)为ImgH，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，其可满足下列条件：0<ImgH/EPD≦1。借此，可确保成像亮度充足，维持影像清晰度，以发挥望远镜组的功效。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，光学影像撷取系统镜组可包含至少一棱镜。借此，有助于让光路转向，使空间利用更具效率，并使镜组设计更具弹性。请参照图22，系绘示依照本发明第三实施例中棱镜与透镜的配置关系示意图，其中一棱镜20设置于被摄物(未绘示)与光学影像撷取系统镜组(未另标号)之间，但棱镜数量与位置并不以图22所揭露的配置为限。如图23、图24所示，可于光学影像撷取系统镜组与成像面之间设置另一棱镜20”。如图23至25所示，通过设置棱镜20可使入射光光路转向，使电子装置的轻薄化不会受制于镜组的光学总长度。
第三透镜物侧表面于光轴上的交点至第三透镜物侧表面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量为SAG31，第四透镜物侧表面于光轴上的交点至第四透镜物侧表面的最大有效半径位置于光轴的水平位移量为SAG41，其可满足下列条件：-0.10<SAG41/SAG31<6.50。借此，可调整第三透镜物侧面及第四透镜物侧面的镜面形状以修正像差，进而提升成像品质。请参照图21，系绘示依照本发明第一实施例的参数SAG31、SAG41的示意图，其中，所述水平位移量朝像侧方向则其值定义为正，朝物侧方向则其值定义为负。
第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，其可满足下列条件：V2+V3<50.0。借此，有利于不同波段光线的汇聚，避免影像重迭的情形发生。
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，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，其可满足下列条件：0<TD/CT2<3.55。借此，可控制第二透镜厚度于镜组中所占空间比例，有助于加强第二透镜的负屈折力，以提升镜组的望远特性。
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，第四透镜于光轴上的厚度为CT4，其可满足下列条件：0<(CT3+CT4)/CT2<1.0。借此，可平衡第二透镜、第三透镜与第四透镜的厚度比例，进而获得较佳的屈折力配置。
光学影像撷取系统镜组的最大成像高度为ImgH，光学影像撷取系统镜组的焦距为f，其可满足下列条件：0(rad)<2*arctan(ImgH/2f)<0.35(rad)；其中，rad为弧度(Radian)。借此，可调整光学影像撷取系统镜组的视场角度，使其在具有较强望远特性的同时亦确保足够的取像范围，以避免影像周边产生暗角。
光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最大值为SDmax，光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最小值为SDmin，其可满足下列条件：SDmax/SDmin<2.0。借此，可调整各透镜的有效半径比例，以利于形成小视角镜组结构，进而符合望远特性的需求。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，光学影像撷取系统镜组的所有各两相邻透镜于光轴上的间隔距离中，第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离可为最大值。借此，有利于在第二透镜与第三透镜之间设置额外的光学机构元件，借以提升成像品质。
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，第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，其可满足下列条件：T12<T34<T23。借此，可调整各透镜间的间距配置，有助于有效分配镜组内部空间，以利于透镜的组装。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为玻璃，可以增加屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜表面上设置非球面(ASP)，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低光学总长度。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，若透镜表面系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；若透镜表面系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。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，光学影像撷取系统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。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，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(Field Stop)等，可用以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明揭露的光学影像撷取系统镜组中，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，系有助于扩大系统的视场角，使镜头组具有广角镜头的优势。
本发明更提供一种取像装置，其包含前述光学影像撷取系统镜组以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于光学影像撷取系统镜组的成像面上。较佳地，该取像装置可进一步包含镜筒、支持装置(Holder Member)或其组合。
请参照图26、27与28，取像装置10可多方面应用于智慧型手机(如图26所示)、平板计算机(如图27所示)与穿戴式装置(如图28所示)等电子装置。较佳地，电子装置可进一步包含控制单元、显示单元、储存单元、随机存取存储器(RAM)或其组合。
本发明的光学影像撷取系统镜组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。本发明也可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数位相机、移动装置、数位平板、智慧型电视、多镜头装置、网路监控设备、行车记录器、倒车显影装置、体感游戏机、人机互动平台与穿戴式装置等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子，并非限制本发明的取像装置的运用范围。
根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合图式予以详细说明。
<第一实施例>
请参照图1及图2，其中图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图，图2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可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件170。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(110-140)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜110具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面111于近光轴处为凸面，其像侧表面112于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜120具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121于近光轴处为凹面，其像侧表面122于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜140具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面141于近光轴处为凹面，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与像侧表面142皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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。
第一实施例的光学影像撷取系统镜组中，光学影像撷取系统镜组的焦距为f，光学影像撷取系统镜组的光圈值(F-number)为Fno，光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝11.55毫米(mm)，Fno＝2.85，HFOV＝13.8度(deg.)。
光学影像撷取系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：1/sin(HFOV)＝4.19。
第二透镜120的色散系数为V2，其满足下列条件：V2＝23.5。
第三透镜130的色散系数为V3，其满足下列条件：V3＝23.3。
第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜130的色散系数为V3，其满足下列条件：V2+V3＝46.8。
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：CT1/CT2＝0.83。
第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，第四透镜140于光轴上的厚度为CT4，其满足下列条件：CT4/CT2＝0.17。
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，第四透镜140于光轴上的厚度为CT4，其满足下列条件：(CT3+CT4)/CT2＝0.56。
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，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：TD/CT2＝2.86。
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)＝-4.55。
光学影像撷取系统镜组的焦距为f，第四透镜像侧表面142的曲率半径为R8，其满足下列条件：|R8/f|＝0.25。
第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：f1/CT2＝2.02。
第二透镜120的焦距为f2，第四透镜140的焦距为f4，其满足下列条件：|f2/f4|＝0.66。
光学影像撷取系统镜组的焦距与第一透镜110的焦距的比值为P1，光学影像撷取系统镜组的焦距与第二透镜120的焦距的比值为P2，光学影像撷取系统镜组的焦距与第三透镜130的焦距的比值为P3，光学影像撷取系统镜组的焦距与第四透镜140的焦距的比值为P4，其满足下列条件：(|P3|+|P4|)/(|P1|+|P2|)＝0.41。
第四透镜像侧表面142的最大有效半径位置与光轴的垂直距离为Y42，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：|(2*Y42)/EPD|＝0.96。
光学影像撷取系统镜组的最大成像高度为ImgH，光学影像撷取系统镜组的入瞳孔径为EPD，其满足下列条件：ImgH/EPD＝0.71。
光学影像撷取系统镜组中各两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT，第四透镜像侧表面142至成像面160于光轴上的距离为BL，其满足下列条件：ΣAT/BL＝0.29。
第三透镜物侧表面131于光轴上的交点至第三透镜物侧表面131的最大有效半径位置于光轴的水平位移量为SAG31，第四透镜物侧表面141于光轴上的交点至第四透镜物侧表面141的最大有效半径位置于光轴的水平位移量为SAG41，其满足下列条件：SAG41/SAG31＝2.71。
光学影像撷取系统镜组的焦距为f，第四透镜像侧表面142的反曲点位置与光轴的垂直距离为Yc42，其满足下列条件：f/Yc42＝12.09。
光学影像撷取系统镜组的最大成像高度为ImgH，光学影像撷取系统镜组的焦距为f，其满足下列条件：2*arctan(ImgH/2f)＝0.25(rad)。
光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最大值为SDmax，光学影像撷取系统镜组的所有透镜表面的最大有效半径中的最小值为SDmin，其满足下列条件：SDmax/SDmin＝1.35。
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A16则表示各表面第4到16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3及图4，其中图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图，图4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3可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件270。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、光阑201、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(210-240)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜210具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面211于近光轴处为凸面，其像侧表面212于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第二透镜220具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221于近光轴处为凹面，其像侧表面222于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜240具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面241于近光轴处为凹面，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与像侧表面242皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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5及图6，其中图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图，图6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5可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件370。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(310-340)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜310具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面311于近光轴处为凸面，其像侧表面312于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜320具有负屈折力，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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第三透镜330具有负屈折力，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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜340具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面341于近光轴处为凹面，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与像侧表面342皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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7及图8，其中图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图，图8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7可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件470。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(410-440)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜410具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411于近光轴处为凸面，其像侧表面412于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜420具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面421于近光轴处为凹面，其像侧表面422于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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。
第四透镜440具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面441于近光轴处为凹面，其像侧表面442于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面441与像侧表面442皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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9及图10，其中图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图，图10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9可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件570。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、光阑501、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(510-540)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜510具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面511于近光轴处为凸面，其像侧表面512于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜520具有负屈折力，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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜540具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面541于近光轴处为凹面，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与像侧表面542皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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11及图12，其中图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图，图12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11可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件670。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(610-640)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜610具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611于近光轴处为凸面，其像侧表面612于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜620具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621于近光轴处为凹面，其像侧表面622于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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。
第四透镜640具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面641于近光轴处为凹面，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与像侧表面642皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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13及图14，其中图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图，图14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13可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件770。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈700、第一透镜710、第二透镜720、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(710-740)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜710具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711于近光轴处为凸面，其像侧表面712于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜720具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面721于近光轴处为凹面，其像侧表面722于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第三透镜730具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面731于近光轴处为凹面，其像侧表面732于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第四透镜740具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面741于近光轴处为凹面，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与像侧表面742皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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15及图16，其中图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图，图16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15可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件870。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、第二透镜820、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(810-840)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜810具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面811于近光轴处为凸面，其像侧表面812于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜820具有负屈折力，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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第三透镜830具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面831于近光轴处为凹面，其像侧表面832于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第四透镜840具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面841于近光轴处为凹面，其像侧表面842于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面841与像侧表面842皆具有至少一反曲点。
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，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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17及图18，其中图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图，图18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17可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件970。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(910-940)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜910具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面911于近光轴处为凸面，其像侧表面912于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第二透镜920具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面921于近光轴处为凹面，其像侧表面922于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜930具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面931于近光轴处为凹面，其像侧表面932于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜940具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面941于近光轴处为凹面，其像侧表面942于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面941与像侧表面942皆具有至少一反曲点。
滤光元件950的材质为玻璃，其设置于第四透镜940及成像面960之间，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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19及图20，其中图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图，图20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19可知，取像装置包含光学影像撷取系统镜组(未另标号)与电子感光元件1070。光学影像撷取系统镜组由物侧至像侧依序包含光圈1000、第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、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。光学影像撷取系统镜组的透镜(1010-1040)为四片单一且非黏合透镜。
第一透镜1010具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1011于近光轴处为凸面，其像侧表面1012于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜1020具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1021于近光轴处为凹面，其像侧表面1022于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
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于近光轴处为凹面，其两表面皆为非球面。
第四透镜1040具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1041于近光轴处为凹面，其像侧表面1042于近光轴处为凸面，其两表面皆为非球面，其物侧表面1041与像侧表面1042皆具有至少一反曲点。
滤光元件1050的材质为玻璃，其设置于第四透镜1040及成像面1060之间，并不影响光学影像撷取系统镜组的焦距。
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。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，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。
