TWI657259B - 透鏡系統、投射裝置、感測模組及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置，包含一透鏡系統。透鏡系統包含四片透鏡，且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。第二透鏡具有負屈折力，且第四透鏡具有正屈折力。四片透鏡中至少一透鏡表面具有至少一反曲點。當滿足特定條件時，透鏡系統能同時具備微型化、高解析度、高照度及良好光學特性。

Description

透鏡系統、投射裝置、感測模組及電子裝置
本發明係關於一種透鏡系統、投射裝置與感測模組，特別是一種適用於電子裝置的透鏡系統、投射裝置與感測模組。
隨著攝影模組的應用愈來愈廣泛，因應市場需求之鏡頭規格也更趨多元。可感測三維立體資訊的鏡頭能夠在二維圖像基礎上增添景深訊息，提供精確度、真實度更高的使用者體驗，另搭配適當的光學元件及技術，可進一步提升三維感測的速度及解析度，其可應用於擴增實境、臉部辨識、虹膜辨識、手勢識別、三維建模等的三維影像擷取中。
目前市面上對於人機互動的發展或影像的存取多侷限於二維空間，然二維影像與雙眼所見的真實影像仍有一定的差距，為使電子裝置能夠更讓人身歷其境，或為了增進生活的便利性，擷取並應用立體資訊將成為未來科技發展的重要趨勢。其作動原理係將具特定特徵之光源投射至物體，光線經物體不同深度的位置反射後，由另一鏡頭接收反射的光線，透過對反射後光線特徵產生的變化進行運算，便可得到該物體各位置與鏡頭之間的距離，進而推斷出該物之立體結構，或可藉由判斷該物的動作所欲傳達的訊息，完成進一步特定動作或任務。目前市面上關於立體影像擷取與互動的應用十分多元，可包含：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等電子裝置中。
本發明提供一種透鏡系統、投射裝置、感測模組及電子裝置，其中透鏡系統包含四片至六片透鏡。當滿足特定條件時，本發明提供的透鏡系統能同時具備微型化、高解析度、高照度及良好光學特性。
本發明提供一種電子裝置，包含一透鏡系統。透鏡系統包含四片透鏡，且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。第二透鏡具有負屈折力，且第四透鏡具有正屈折力。四片透鏡中至少一透鏡表面具有至少一反曲點。透鏡系統的焦距為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，第一透鏡的阿貝數為Vd1，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，第i透鏡的阿貝數為Vdi，第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：
3.50 ＜ Σ|f/fi|，i = 1、2、3、4；
40.0 ＜ ΣVdi ＜ 150.0，i = 1、2、3、4；以及
f/T34 ＜ 10.0。
本發明另提供一種電子裝置，包含一投射裝置。投射裝置包含一透鏡系統以及至少一光源。透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段。光源設置於透鏡系統內側之共軛表面上。透鏡系統包含四片至六片透鏡，且至少其中一片透鏡的阿貝數小於26.0。透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：
1.0[公釐] ＜ TD ＜ 5.0[公釐]。
當Σ|f/fi|滿足上述條件時，有助於控制透鏡系統中各透鏡之屈折力強度總和，可有效平衡屈折力分布，並且減緩系統受溫度變化所產生的影響。
當ΣVdi滿足上述條件時，可適當配置透鏡系統中各透鏡的材質以提升透鏡系統整體照度，並進一步優化系統的光學特性(例如成像品質或投射品質)。
當f/T34滿足上述條件時，第三透鏡與第四透鏡間的間隔距離有助於光線於透鏡系統內側之共軛表面上呈現遠心，並且提升透鏡組裝良率。
當TD滿足上述條件時，可控制透鏡系統的總長度，以維持小型化，縮小鏡頭體積。
透鏡系統包含四片透鏡，由外側至內側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。視使用需求，透鏡系統可包含五片或六片透鏡，即透鏡系統可進一步包含第五透鏡與第六透鏡。
第一透鏡可具有正屈折力；藉此，可平衡第二透鏡之負屈折力，以降低透鏡系統的敏感度。第一透鏡外側表面於近光軸處可為凸面；藉此，可強化第一透鏡屈折力，並維持適當之投射角度。
第二透鏡可具有負屈折力。藉此，可有效修正像差而改善系統的光學特性(例如成像品質或投射品質)。
第三透鏡外側表面於近光軸處為凸面；藉此，可修正像散，以進一步改善畫面品質。第三透鏡內側表面於近光軸處為凹面；藉此，能使光線獲得緩衝，有助於減小透鏡系統的主光線角度。
第四透鏡可具有正屈折力。藉此，可助於透鏡系統內側的共軛表面上之光線呈現遠心(telecentric)，以提升系統整體照度。
透鏡系統的所有透鏡表面中，可有至少其中一個透鏡表面具有至少一反曲點，並且可有至少其中一個透鏡表面具有至少一臨界點。藉此，具有反曲點或臨界點的透鏡表面有助於兼顧系統的光學特性並減少透鏡數目，進而縮短系統總長，達到輕薄短小以應用於更多元的電子裝置中。請參照圖29，係繪示依照本發明第一實施例中各透鏡之反曲點F與臨界點C的示意圖。
透鏡系統的焦距為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，其可滿足下列條件：3.50 ＜ Σ|f/fi|，其中i = 1、2、3、4。藉此，有助於控制透鏡系統中各透鏡之屈折力強度總和，可有效平衡屈折力分布，並且減緩系統受溫度變化所產生的影響。較佳地，其可進一步滿足下列條件：4.50 ＜ Σ|f/fi| ＜ 25.0。更佳地，其可進一步滿足下列條件：6.0 ＜ Σ|f/fi| ＜ 20.0。
第一透鏡的阿貝數為Vd1，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，第i透鏡的阿貝數為Vdi，其可滿足下列條件：40.0 ＜ ΣVdi ＜ 150.0，其中i = 1、2、3、4。藉此，可適當配置透鏡系統中各透鏡的材質以提升透鏡系統整體照度，並進一步優化系統的光學特性。較佳地，其可進一步滿足下列條件：40.0 ＜ ΣVdi ＜ 135.0。更佳地，其可進一步滿足下列條件：40.0 ＜ ΣVdi ＜ 120.0。本發明中單一透鏡的阿貝數Vd可經由以下式子計算得到：Vd = (Nd-1)/(NF-NC)，其中Nd為該單一透鏡於氦d線波長(587.6 nm)量測到的折射率，NF為該單一透鏡於氫F線波長(486.1 nm)量測到的折射率，NC為該單一透鏡於氫C線波長(656.3 nm)量測到的折射率。
透鏡系統的焦距為f，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其可滿足下列條件：f/T34 ＜ 10.0。藉此，第三透鏡與第四透鏡間的間隔距離有助於光線於透鏡系統內側之共軛表面上呈現遠心，並且提升透鏡組裝良率。
透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其可滿足下列條件：1.0[公釐] ＜ TD ＜ 5.0[公釐]。藉此，可控制透鏡系統的總長度，以維持小型化，縮小鏡頭體積。當透鏡系統包含四片透鏡時，TD為第一透鏡外側表面至第四透鏡內側表面於光軸上的距離。較佳地，其可進一步滿足下列條件：1.0[公釐] ＜ TD ＜ 3.80[公釐]。
透鏡系統之所有透鏡中，可有至少一片透鏡的阿貝數小於26.0。藉此，能控制各透鏡的材質配置，以有效修正透鏡系統的照度，藉以提升品質。較佳地，可有至少一片透鏡的阿貝數小於22.0，或是可有至少二片透鏡的阿貝數小於26.0。更佳地，可有至少三片透鏡的阿貝數小於26.0。
本發明揭露的透鏡系統可應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段。藉此，能選用適當之波長範圍以使投射裝置在感測時可不受混亂的背景干擾，進而維持良好的感測效率。
第三透鏡外側表面的曲率半徑為R5，第三透鏡外側表面的最大有效半徑為Y31，其可滿足下列條件：|R5/Y31| ＜ 2.0。藉此，有助於控制第三透鏡外側表面之面形，而可在鏡頭微型化與良好畫面品質之間取得適當的平衡。較佳地，其可進一步滿足下列條件：|R5/Y31| ＜ 1.50。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第i透鏡於光軸上的厚度為CTi，其可滿足下列條件：1.0 ＜ ΣCTi ＜ 2.50 [公釐]，其中i = 1、2、3、4。藉此，控制透鏡系統中各透鏡的厚度總和有助於縮短總長，而達到透鏡系統的微型化。
第四透鏡內側表面的最大有效半徑為Y42，透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其可滿足下列條件：0.10 ＜ (Y42×2)/EPD ＜ 1.20。藉此，控制第四透鏡內側表面之有效半徑與透鏡系統入瞳孔徑大小之比例可有效壓制透鏡系統之內側共軛表面上的光線角度，藉以提升系統照度及光學特性。
透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值為Nmax，其可滿足下列條件：1.50 ＜ Nmax ＜ 1.70。藉此，可適當配置透鏡系統中各透鏡之材質，有效降低成本並達到微型化。
第四透鏡內側表面至透鏡系統內側之共軛表面於光軸上的距離為BL，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：0.01 ＜ BL/f ＜ 0.50。藉此，有利於形成微型化結構並同時具備充足照度。較佳地，其可進一步滿足下列條件：0.01 ＜ BL/f ＜ 0.15。
第一透鏡外側表面的最大有效半徑為Y11，第四透鏡內側表面的最大有效半徑為Y42，其可滿足下列條件：0.10 ＜ Y42/Y11 ＜ 2.0。藉此，可調整透鏡系統中最靠近內側的透鏡之內側表面及最靠近外側的透鏡之外側表面的有效半徑大小比例，有效提升透鏡系統組裝良率，同時擴大光線作用範圍並維持光束強度。較佳地，其可進一步滿足下列條件：0.30 ＜ Y42/Y11 ＜ 1.0。
透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值為Ymax，其可滿足下列條件：0.1 [公釐] ＜ Ymax ＜ 1.80 [公釐]。藉此，可控制透鏡系統中所有透鏡的有效半徑的最大值，有助於維持小型化，縮小鏡頭體積。
第二透鏡之任一表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp2x，第二透鏡外側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp21，第二透鏡內側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp22，透鏡系統的焦距為f，其可滿足下列條件：0.01 ＜ Yp2x/f ＜ 1.0，x = 1或2。藉此，可有效修正像差，以維持良好的系統光學特性。較佳地，其可進一步滿足下列條件：0.01 ＜ Yp2x/f ＜ 0.50。圖29係繪示有依照本發明第一實施例中第二透鏡的反曲點F。
透鏡系統之所有透鏡中，可有至少一半數量的透鏡為塑膠，且這些塑膠透鏡之外側表面與內側表面皆為非球面。藉此，能適當配置各透鏡的材質，以有效降低成本並達到微型化。
上述透鏡系統中的每片塑膠透鏡的折射率溫度係數(Temperature coefficient of refractive index)為dn/dt，其可滿足下列條件：-150×10 -6＜ dn/dt ＜ -50×10 -6[1/°C]。藉此，可調整透鏡系統中特定透鏡之材質，以利於在不同環境溫度變化下維持透鏡系統的微型化並降低製造成本。
本發明揭露的透鏡系統中，各透鏡於光軸上厚度的總和可介於0.50公釐至3.0公釐之間。藉此，調整透鏡系統中各透鏡的厚度總和有助於縮短總長，而達到透鏡系統的微型化。
本發明揭露的透鏡系統中，任二相鄰透鏡之間可設置有至少一嵌合結構。藉此，可幫助各透鏡間維持良好的同軸性(Concentricity)，改善因透鏡偏心所生成之像差，進一步優化畫面品質。請參照圖30，係繪示於本發明第十實施例中的二相鄰透鏡之間設置嵌合結構的示意圖。舉例來說，若第二透鏡與第三透鏡間包含一嵌合結構，則表示第二透鏡包含一第一軸向組裝面S1，第三透鏡包含一第二軸向組裝面S2，其中，第二軸向組裝面可供第一軸向組裝面對應組裝，藉以對正第二透鏡及第三透鏡的中心，以維持良好的同軸性，進而改善因鏡片偏心所生成之像差。
本發明揭露的透鏡系統可搭載於一投射裝置，並且投射裝置還可包含至少一光源。光源可為垂直腔表面發射雷射(VCSEL)光源，而有助於提供透鏡系統高指向性、低發散性及高強度的光源，以提升投射面照度。
本發明揭露的投射裝置還可包含至少一繞射元件，並且繞射元件可設置於第一透鏡之外側。藉此，可幫助光線擴散衍射，有效擴大投射角度，增加光線投射面積。
本發明揭露的投射裝置可搭載於一電子裝置，並且此電子裝置可為一可攜式通訊設備，例如為智慧型手機。藉此，可將諸如手勢識別、臉部辨識、擴增實境等三維感測技術導入可攜式通訊設備，提供使用者一全新的用戶體驗，使人機互動更為順暢便捷。
上述本發明中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
本發明揭露的透鏡系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃，則可增加透鏡系統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透鏡系統的總長，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。
本發明揭露的透鏡系統中，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。
本發明揭露的透鏡系統中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該凸面可位於透鏡表面近光軸處；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該凹面可位於透鏡表面近光軸處。若透鏡之屈折力或焦距未界定其區域位置時，則表示該透鏡之屈折力或焦距可為透鏡於近光軸處之屈折力或焦距。
本發明中所述透鏡系統、投射裝置、感測模組及電子裝置之各參數數值若無特別定義，則各參數數值可依據該系統之操作波長而定。舉例來說，若操作波長為可見光(例如:主要波段介於350~750奈米)，則各參數數值依據d-line波長為準計算；而若操作波長為近紅外光(例如:主要波段介於750~1500奈米)，則各參數數值依據940奈米波長為準計算。
本發明揭露的透鏡系統中，所述透鏡表面的臨界點(Critical Point)，係指垂直於光軸的平面與透鏡表面相切之切線上的切點，且臨界點並非位於光軸上。
本發明揭露的透鏡系統中，可設置有至少一光闌，其可位於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後，該光闌的種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，可用以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明揭露的透鏡系統中，光圈之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感測物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與內側之共軛表面間。若光圈為前置光圈，可有效壓制透鏡系統之內側共軛表面上的主光線角度，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可提升系統照度；若為中置光圈，係有助於擴大系統的視場角。
在本發明中，所述之外側為機構外側，且所述內側為機構內側。請先參照圖23，係繪有示例性的成像鏡頭系統11a與投射裝置12的透鏡系統12a。所述透鏡系統12a之內側的共軛表面150為位於機構內側之焦面(縮小端之共軛表面)，若是成像鏡頭系統11a之內側的共軛表面則是指成像面。對於成像鏡頭系統11a而言，成像鏡頭系統11a之外側係指物側，且成像鏡頭系統11a之內側係指像側。對於投射裝置12的透鏡系統12a而言，透鏡系統12a之外側係指較靠近感測物O之一側(放大側)，且外側為出光面；透鏡系統12a之內側係指較靠近光源160所在之一側(縮小側)，且內側為入光面。對於透鏡系統12a的單一透鏡而言，透鏡外側係指朝向感測物之一側，透鏡外側表面係指朝向感測物的透鏡表面，透鏡內側係指朝向光源160(或共軛表面150)之一側，且透鏡內側表面則是指朝向光源的透鏡表面。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
＜第一實施例＞
請參照圖1至圖2，其中圖1繪示依照本發明第一實施例的投射裝置示意圖，圖2由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖1可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源160、繞射元件(DOE)170與保護玻璃180。透鏡系統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與共軛表面150。其中，光源160設置於透鏡系統內側之共軛表面150上。透鏡系統包含四片透鏡(110、120、130、140)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡110具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面111於近光軸處為凸面，其內側表面112於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面111與內側表面112皆具有至少一反曲點。
第二透鏡120具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面121於近光軸處為凹面，其內側表面122於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面121與內側表面122皆具有至少一反曲點，其外側表面121與內側表面122皆具有至少一臨界點。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面131於近光軸處為凸面，其內側表面132於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面131與內側表面132皆具有至少一反曲點，其外側表面131具有至少一臨界點。
第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面141於近光軸處為凸面，其內側表面142於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面142具有至少一反曲點，其內側表面142具有至少一臨界點。
繞射元件170的材質為二氧化矽，其與保護玻璃180皆設置於光圈100與第一透鏡外側表面111之間，並不影響透鏡系統的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：
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的切面的相對距離；
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。
第一實施例的透鏡系統中，透鏡系統的焦距為f，透鏡系統的光圈值(F-number)為Fno，透鏡系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f = 3.18公釐(mm)，Fno = 2.21，HFOV = 13.0度(deg.)。
本實施例的透鏡系統應用於中心波長為λ的紅外線波段，其滿足下列條件：λ = 940奈米(nm)。
透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值為Nmax，其滿足下列條件：Nmax = 1.634。在本實施例中，第二透鏡120的折射率大於第一透鏡110、第三透鏡130與第四透鏡140的折射率，故Nmax等於第二透鏡120的折射率。
第一透鏡110的阿貝數為Vd1，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，第i透鏡的阿貝數為Vdi，其滿足下列條件：ΣVdi = 91.4，其中，i = 1、2、3、4。
第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1，第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，第i透鏡於光軸上的厚度為CTi，其滿足下列條件：ΣCTi = 1.83公釐，其中，i = 1、2、3、4。
透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件：TD = 3.33公釐。在本實施例中，第一透鏡110最靠近外側，第四透鏡140最靠近內側，故TD等於第一透鏡外側表面111至第四透鏡內側表面142於光軸上的距離。
透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值為Ymax，其滿足下列條件：Ymax = 0.88公釐。在本實施例中，第一透鏡內側表面112的最大有效半徑大於其他透鏡表面(111、121、122、131、132、141、142)的最大有效半徑，故Ymax等於第一透鏡內側表面112的最大有效半徑。
透鏡系統的焦距為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，第i透鏡的焦距為fi，其滿足下列條件：Σ|f/fi| = 8.35，其中，i = 1、2、3、4。
透鏡系統的焦距為f，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：f/T34 = 2.70。在本實施例中，二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離，係指二相鄰透鏡之間於光軸上的空氣間距。
第四透鏡內側表面142至透鏡系統內側之共軛表面150於光軸上的距離為BL，透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：BL/f = 0.04。
第三透鏡外側表面131的曲率半徑為R5，第三透鏡外側表面131的最大有效半徑為Y31，其滿足下列條件：|R5/Y31| = 0.76。
第一透鏡外側表面111的最大有效半徑為Y11，第四透鏡內側表面142的最大有效半徑為Y42，其滿足下列條件：Y42/Y11 = 0.91。
第四透鏡內側表面142的最大有效半徑為Y42，透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件：(Y42×2)/EPD = 1.09。
第二透鏡外側表面121上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp21，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：Yp21/f = 0.09。
該第二透鏡內側表面122上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp22，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件：Yp22/f = 0.02。
請配合參照下列表一以及表二。
表一、第一實施例
f(焦距)＝3.18公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.21，HFOV(半視角)＝13.0度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 500.000
1 光圈 平面 0.015
2 繞射元件 平面 0.122 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.015
4 保護玻璃 平面 0.223 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.080
6 第一透鏡 1.100 (ASP) 0.696 塑膠 1.594 26.0 1.11 -118.8
7 -1.245 (ASP) 0.093
8 第二透鏡 -0.558 (ASP) 0.388 塑膠 1.634 20.4 -0.90 -117.0
9 -39.375 (ASP) 0.225
10 第三透鏡 0.476 (ASP) 0.250 塑膠 1.626 21.5 5.19 -117.5
11 0.445 (ASP) 1.178
12 第四透鏡 6.343 (ASP) 0.500 塑膠 1.617 23.5 2.40 -110.0
13 -1.878 (ASP) 0.120
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表二、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -1.2550E+00 -9.4133E+00 -5.2864E+00 -6.9336E+01
A4 = 8.3890E-02 4.1217E-01 7.5428E-01 8.6610E-01
A6 = -1.1837E-01 -1.8862E+00 -1.7874E+00 -9.9840E-01
A8 = 1.5791E-01 6.2597E+00 5.4005E+00 4.0762E+00
A10 = -4.3886E-01 -8.3209E+00 -6.0933E+00 -1.1490E+01
A12 = 1.7287E-01 3.6144E+00 2.2067E+00 1.8711E+01
表面 10 11 12 13
k = -1.9982E+00 -1.2984E+00 -6.6800E-02 9.0338E-01
A4 = -1.9367E-01 -6.3328E-01 4.1909E-02 5.8638E-03
A6 = -9.0397E-01 -1.2684E+00 2.1292E-01 4.0553E-01
A8 = -4.1163E+00 -2.3361E+00 -1.2023E-01 -7.4961E-01
A10 = 1.0128E+01 1.7356E+01 8.3341E-02 1.0856E+00
A12 = -7.6227E+00 -2.0594E+01 5.7220E-02 -3.7741E-01
表一為圖1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公釐(mm)，且表面0到14依序表示由外側至內側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k為非球面曲線方程式中的錐面係數，A4到A12則表示各表面第4到第12階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的表一及表二的定義相同，在此不加以贅述。
＜第二實施例＞
請參照圖3至圖4，其中圖3繪示依照本發明第二實施例的投射裝置示意圖，圖4由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖3可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源260、繞射元件270與保護玻璃280。透鏡系統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與共軛表面250。其中，光源260設置於透鏡系統內側之共軛表面250上。透鏡系統包含四片透鏡(210、220、230、240)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡210具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面211於近光軸處為凸面，其內側表面212於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面212具有至少一反曲點，其內側表面212具有至少一臨界點。
第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面221於近光軸處為凹面，其內側表面222於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面221與內側表面222皆具有至少一反曲點。
第三透鏡230具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面231於近光軸處為凸面，其內側表面232於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面231與內側表面232皆具有至少一反曲點。
第四透鏡240具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面241於近光軸處為凸面，其內側表面242於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面241與內側表面242皆具有至少一反曲點。
繞射元件270的材質為二氧化矽，其與保護玻璃280皆設置於光圈200與第一透鏡外側表面211之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
表三、第二實施例
f(焦距)＝3.20公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.04，HFOV(半視角)＝11.3度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 550.000
1 光圈 平面 0.015
2 繞射元件 平面 0.180 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.015
4 保護玻璃 平面 0.180 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.080
6 第一透鏡 1.099 (ASP) 0.907 玻璃 1.508 64.2 1.64 2.7
7 -2.508 (ASP) 0.357
8 第二透鏡 -20.353 (ASP) 0.250 塑膠 1.641 19.5 -1.11 -115.0
9 0.742 (ASP) 0.600
10 第三透鏡 1.425 (ASP) 0.330 塑膠 1.641 19.5 -11.08 -115.0
11 1.080 (ASP) 0.374
12 第四透鏡 0.936 (ASP) 0.400 塑膠 1.626 21.5 1.54 -117.5
13 27.778 (ASP) 0.135
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表四、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -6.2196E-01 -1.0556E+01 9.0000E+01 1.6668E-01
A4 = 3.1623E-02 4.2819E-01 2.3144E+00 2.7379E+00
A6 = 3.0799E-02 -4.4288E-01 -8.6225E+00 -6.7621E+00
A8 = 7.7548E-02 5.5955E-02 2.4494E+01 4.2572E+01
A10 = -1.3407E-01 -1.8201E-01 -5.7401E+01 -2.2936E+02
A12 = 4.8283E-02 2.5453E-01 5.1358E+01 3.2092E+02
表面 10 11 12 13
k = 6.9120E-02 -2.5504E+00 1.8100E-01 9.0000E+01
A4 = -1.0794E+00 -1.9899E+00 -3.3245E-01 -2.7306E-02
A6 = 2.3106E+00 3.7354E+00 -6.8095E-01 3.1734E+00
A8 = -6.0639E+00 -8.6617E+00 4.0885E+00 -1.2168E+01
A10 = 1.0710E+01 1.2430E+01 -1.6529E+01 1.5218E+01
A12 = -7.7529E+00 -7.4927E+00 1.7253E+01 -5.0918E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第二實施例
f [公釐] 3.20 Σ|f/fi| 7.19
Fno 2.04 f/T34 8.55
HFOV [度] 11.3 BL/f 0.04
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 1.93
Nmax 1.641 Y42/Y11 0.70
ΣVdi 124.7 (Y42×2)/EPD 0.85
ΣCTi [公釐] 1.89 Yp21/f 0.02
TD [公釐] 3.22 Yp22/f 0.15
Ymax [公釐] 0.96 - -
＜第三實施例＞
請參照圖5至圖6，其中圖5繪示依照本發明第三實施例的投射裝置示意圖，圖6由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖5可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源360、繞射元件370與保護玻璃380。透鏡系統由外側至內側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340與共軛表面350。其中，光源360設置於透鏡系統內側之共軛表面350上。透鏡系統包含四片透鏡(310、320、330、340)，並且各透鏡之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，其外側表面311於近光軸處為凸面，其內側表面312於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其內側表面312具有至少一反曲點，其內側表面312具有至少一臨界點。
第二透鏡320具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面321於近光軸處為凸面，其內側表面322於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面321與內側表面322皆具有至少一反曲點，其外側表面321與內側表面322皆具有至少一臨界點。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面331於近光軸處為凸面，其內側表面332於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面331具有至少一反曲點，其外側表面331具有至少一臨界點，其外側表面331與第二透鏡內側表面322相黏合。
第四透鏡340具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面341於近光軸處為凹面，其內側表面342於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
繞射元件370的材質為二氧化矽，其與保護玻璃380皆設置於光圈300與第一透鏡外側表面311之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
表五、第三實施例
f(焦距)＝3.37公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.1度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 750.000
1 光圈 平面 0.019
2 繞射元件 平面 0.325 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.019
4 保護玻璃 平面 0.413 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.100
6 第一透鏡 1.203 (ASP) 0.683 塑膠 1.616 23.3 2.26 -73.3
7 6.908 (ASP) 0.063
8 第二透鏡 1.772 (ASP) 0.313 塑膠 1.634 20.4 -0.46 -117.0
9 0.233 (ASP) 0.013 黏合 1.477 53.2
10 第三透鏡 0.252 (ASP) 0.568 塑膠 1.616 23.3 0.43 -73.3
11 0.740 (ASP) 0.556
12 第四透鏡 -2.100 (ASP) 0.921 塑膠 1.535 56.0 2.16 -106.1
13 -0.860 (ASP) 0.250
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表六、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -4.2773E-01 1.0516E+01 -2.5060E+01 -1.3012E+00
A4 = 3.3649E-02 2.2401E-01 4.4862E-01 2.0387E+00
A6 = 2.2413E-04 -1.5734E-01 -3.5696E-01 1.7235E+00
A8 = 3.3367E-02 -3.5707E-01 -4.2475E-01 -2.6950E+01
A10 = -2.6452E-02 2.6328E-01 2.1585E-01 -
表面 10 11 12 13
k = -1.1870E+00 6.5143E-01 8.1623E+00 -5.2525E-01
A4 = 2.2397E+00 4.5217E-01 -1.6541E-01 -1.0704E-01
A6 = 5.6946E-01 2.1604E+00 -3.6663E-01 -1.3288E-01
A8 = -2.6834E+01 -1.1941E+01 9.1205E-01 9.8926E-02
A10 = - 5.2836E+01 -6.6772E+00 -4.5545E-01
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第三實施例
f [公釐] 3.37 Σ|f/fi| 18.26
Fno 2.27 f/T34 6.07
HFOV [度] 10.1 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 0.47
Nmax 1.634 Y42/Y11 0.79
ΣVdi 123.0 (Y42×2)/EPD 0.99
ΣCTi [公釐] 2.48 Yp21/f 0.17
TD [公釐] 3.12 Yp22/f 0.12
Ymax [公釐] 0.93 - -
＜第四實施例＞
請參照圖7至圖8，其中圖7繪示依照本發明第四實施例的投射裝置示意圖，圖8由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖7可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源460、繞射元件470與保護玻璃480。透鏡系統由外側至內側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440與共軛表面450。其中，光源460設置於透鏡系統內側之共軛表面450上。透鏡系統包含四片透鏡(410、420、430、440)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡410具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面411於近光軸處為凸面，其內側表面412於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面412具有至少一反曲點，其內側表面412具有至少一臨界點。
第二透鏡420具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面421於近光軸處為凹面，其內側表面422於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面421具有至少一反曲點，其外側表面421具有至少一臨界點。
第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面431於近光軸處為凸面，其內側表面432於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面431具有至少一反曲點，其外側表面431具有至少一臨界點。
第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面441於近光軸處為凹面，其內側表面442於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。
繞射元件470的材質為二氧化矽，其與保護玻璃480皆設置於光圈400與第一透鏡外側表面411之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
表七、第四實施例
f(焦距)＝3.24公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.1度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 720.000
1 光圈 平面 0.018
2 繞射元件 平面 0.312 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.018
4 保護玻璃 平面 0.396 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.096
6 第一透鏡 1.158 (ASP) 0.740 塑膠 1.616 23.3 1.01 -73.3
7 -1.008 (ASP) 0.096
8 第二透鏡 -0.846 (ASP) 0.300 塑膠 1.634 20.4 -0.75 -117.0
9 1.250 (ASP) 0.319
10 第三透鏡 0.611 (ASP) 0.300 塑膠 1.616 23.3 11.66 -73.3
11 0.543 (ASP) 0.709
12 第四透鏡 -2.847 (ASP) 0.536 塑膠 1.616 23.3 2.14 -73.3
13 -0.966 (ASP) 0.240
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表八、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -9.821E-01 -1.341E+01 -1.312E+01 3.093E-01
A4 = 4.602E-02 2.758E-01 5.804E-01 -5.328E-01
A6 = -9.295E-03 -1.165E-01 -3.064E-01 2.773E+00
A8 = 1.866E-02 4.813E-02 9.824E-02 -5.788E+00
A10 = - - 1.120E-01 4.382E+00
表面 10 11 12 13
k = -3.550E+00 -2.235E-01 -8.077E+01 -7.064E+00
A4 = -8.616E-02 -1.163E+00 -5.359E-01 -1.010E+00
A6 = -3.338E+00 -1.811E+00 1.981E+00 2.438E+00
A8 = 1.193E+01 1.365E+01 -8.046E+00 -7.214E+00
A10 = -2.515E+01 -3.917E+01 2.397E+01 1.321E+01
A12 = - 2.982E-08 -2.905E+01 -1.049E+01
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第四實施例
f [公釐] 3.24 Σ|f/fi| 9.31
Fno 2.27 f/T34 4.57
HFOV [度] 10.1 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 1.15
Nmax 1.634 Y42/Y11 0.79
ΣVdi 90.3 (Y42×2)/EPD 0.98
ΣCTi [公釐] 1.88 Yp21/f 0.08
TD [公釐] 3.00 Yp22/f -
Ymax [公釐] 0.89 - -
＜第五實施例＞
請參照圖9至圖10，其中圖9繪示依照本發明第五實施例的投射裝置示意圖，圖10由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖9可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源560、繞射元件570與保護玻璃580。透鏡系統由外側至內側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540與共軛表面550。其中，光源560設置於透鏡系統內側之共軛表面550上。透鏡系統包含四片透鏡(510、520、530、540)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡510具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面511於近光軸處為凸面，其內側表面512於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面512具有至少一反曲點，其內側表面512具有至少一臨界點。
第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面521於近光軸處為凹面，其內側表面522於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面521具有至少一反曲點，其外側表面521具有至少一臨界點。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面531於近光軸處為凸面，其內側表面532於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面531具有至少一反曲點，其外側表面531具有至少一臨界點。
第四透鏡540具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面541於近光軸處為凹面，其內側表面542於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面541具有至少一反曲點，其外側表面541具有至少一臨界點。
繞射元件570的材質為二氧化矽，其與保護玻璃580皆設置於光圈500與第一透鏡外側表面511之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
表九、第五實施例
f(焦距)＝3.11公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.1度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 690.000
1 光圈 平面 0.017
2 繞射元件 平面 0.299 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.017
4 保護玻璃 平面 0.380 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.092
6 第一透鏡 1.038 (ASP) 0.767 塑膠 1.535 56.0 1.33 -106.1
7 -1.696 (ASP) 0.194
8 第二透鏡 -1.211 (ASP) 0.288 塑膠 1.634 20.4 -0.98 -117.0
9 1.396 (ASP) 0.223
10 第三透鏡 0.526 (ASP) 0.288 塑膠 1.634 20.4 8.23 -117.0
11 0.461 (ASP) 0.584
12 第四透鏡 -2.922 (ASP) 0.532 塑膠 1.634 20.4 1.89 -117.0
13 -0.910 (ASP) 0.230
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表十、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -7.8861E-01 -2.5415E+01 -2.2941E+01 1.9982E+00
A4 = 5.3901E-02 2.1431E-01 5.6531E-01 -8.4112E-01
A6 = 1.1808E-02 -2.1991E-01 -6.2335E-01 3.9270E+00
A8 = - 1.3024E-01 6.4813E-01 -1.0189E+01
A10 = - - - 1.3926E+01
表面 10 11 12 13
k = -3.2627E+00 -3.3468E-01 -5.2473E+01 -4.3942E+00
A4 = -2.3848E-01 -1.6531E+00 -2.2213E-01 -7.1851E-01
A6 = -6.7927E+00 -6.5937E+00 5.5467E-01 8.9082E-01
A8 = 1.8259E+01 3.5244E+01 -3.6144E-01 -1.8097E+00
A10 = -2.2727E+01 -6.8566E+01 5.2620E+00 2.5076E+00
A12 = - - -7.0839E+00 -6.6706E-01
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第五實施例
f [公釐] 3.11 Σ|f/fi| 7.51
Fno 2.27 f/T34 5.32
HFOV [度] 10.1 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 1.07
Nmax 1.634 Y42/Y11 0.78
ΣVdi 117.2 (Y42×2)/EPD 0.98
ΣCTi [公釐] 1.87 Yp21/f 0.08
TD [公釐] 2.88 Yp22/f -
Ymax [公釐] 0.86 - -
＜第六實施例＞
請參照圖11至圖12，其中圖11繪示依照本發明第六實施例的投射裝置示意圖，圖12由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖11可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源660、繞射元件670與保護玻璃680。透鏡系統由外側至內側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640與共軛表面650。其中，光源660設置於透鏡系統內側之共軛表面650上。透鏡系統包含四片透鏡(610、620、630、640)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡610具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面611於近光軸處為凸面，其內側表面612於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面611與內側表面612皆具有至少一反曲點，其內側表面612具有至少一臨界點。
第二透鏡620具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面621於近光軸處為凹面，其內側表面622於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面621具有至少一反曲點，其外側表面621具有至少一臨界點。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面631於近光軸處為凸面，其內側表面632於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面631與內側表面632皆具有至少一反曲點，其外側表面631與內側表面632皆具有至少一臨界點。
第四透鏡640具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面641於近光軸處為凸面，其內側表面642於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
繞射元件670的材質為二氧化矽，其與保護玻璃680皆設置於光圈600與第一透鏡外側表面611之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
表十一、第六實施例
f(焦距)＝3.20公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.05，HFOV(半視角)＝10.8度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 550.000
1 光圈 平面 0.015
2 繞射元件 平面 0.220 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.015
4 保護玻璃 平面 0.260 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.080
6 第一透鏡 1.057 (ASP) 0.959 玻璃 1.508 64.2 1.14 2.7
7 -0.899 (ASP) 0.092
8 第二透鏡 -0.595 (ASP) 0.250 塑膠 1.641 19.5 -0.68 -115.0
9 1.899 (ASP) 0.289
10 第三透鏡 0.447 (ASP) 0.254 塑膠 1.641 19.5 2.48 -115.0
11 0.484 (ASP) 1.225
12 第四透鏡 1.385 (ASP) 0.467 塑膠 1.617 23.5 2.35 -110.0
13 27.778 (ASP) 0.164
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表十二、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -7.4337E-01 -1.3111E+01 -7.9561E+00 7.6241E+00
A4 = 5.3645E-02 3.8447E-01 8.3547E-01 -1.5941E-01
A6 = -1.9354E-02 -6.5176E-01 -1.2477E+00 3.7002E+00
A8 = 5.2018E-02 1.9346E+00 2.4527E+00 -1.2923E+01
A10 = -1.6548E-02 -2.9764E+00 -2.2312E+00 2.5889E+01
A12 = -4.6194E-02 1.4178E+00 3.9369E-01 -8.6761E+00
表面 10 11 12 13
k = -2.0558E+00 -1.4980E+00 1.7316E+00 9.0000E+01
A4 = -4.7383E-01 -9.1475E-01 5.6560E-02 2.3897E-01
A6 = -3.0976E-01 -2.1505E+00 2.9350E-01 4.7576E-01
A8 = -6.0844E+00 7.1160E+00 -8.2575E-01 8.5994E-01
A10 = 2.1534E+01 -7.1354E+00 1.1798E+00 -5.0063E+00
A12 = -2.0674E+01 8.0075E-01 -4.9762E-01 9.7177E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第六實施例
f [公釐] 3.20 Σ|f/fi| 10.15
Fno 2.05 f/T34 2.61
HFOV [度] 10.8 BL/f 0.05
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 0.67
Nmax 1.641 Y42/Y11 0.66
ΣVdi 126.7 (Y42×2)/EPD 0.81
ΣCTi [公釐] 1.93 Yp21/f 0.08
TD [公釐] 3.54 Yp22/f -
Ymax [公釐] 0.96 - -
＜第七實施例＞
請參照圖13至圖14，其中圖13繪示依照本發明第七實施例的投射裝置示意圖，圖14由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖13可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源760、繞射元件770與保護玻璃780。透鏡系統由外側至內側依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740與共軛表面750。其中，光源760設置於透鏡系統內側之共軛表面750上。透鏡系統包含四片透鏡(710、720、730、740)，並且各透鏡之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，其外側表面711於近光軸處為凸面，其內側表面712於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面711與內側表面712皆具有至少一反曲點，其內側表面712具有至少一臨界點。
第二透鏡720具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面721於近光軸處為凹面，其內側表面722於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面721具有至少一反曲點，其外側表面721具有至少一臨界點。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面731於近光軸處為凸面，其內側表面732於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面731具有至少一反曲點，其外側表面731具有至少一臨界點。
第四透鏡740具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面741於近光軸處為凹面，其內側表面742於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面741與內側表面742皆具有至少一反曲點，其外側表面741具有至少一臨界點。
繞射元件770的材質為二氧化矽，其與保護玻璃780皆設置於光圈700與第一透鏡外側表面711之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
表十三、第七實施例
f(焦距)＝3.25公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.08，HFOV(半視角)＝10.5度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 650.000
1 光圈 平面 0.015
2 繞射元件 平面 0.200 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.015
4 保護玻璃 平面 0.200 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.080
6 第一透鏡 1.135 (ASP) 0.800 塑膠 1.553 37.4 1.11 -95.0
7 -1.001 (ASP) 0.104
8 第二透鏡 -0.933 (ASP) 0.544 塑膠 1.641 19.5 -0.77 -115.0
9 1.297 (ASP) 0.133
10 第三透鏡 0.459 (ASP) 0.250 塑膠 1.641 19.5 8.37 -115.0
11 0.395 (ASP) 0.760
12 第四透鏡 -5.908 (ASP) 0.509 玻璃 1.604 36.3 1.87 2.1
13 -0.981 (ASP) 0.080
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表十四、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -1.6871E-01 -1.4072E+01 -1.7269E+01 2.7212E+00
A4 = -2.4569E-02 2.9729E-01 6.1961E-01 -1.4045E+00
A6 = -4.5758E-02 -4.5765E-01 -1.1603E+00 4.9087E+00
A8 = 3.2996E-02 2.0886E-01 1.7995E+00 -1.3111E+01
A10 = -1.4079E-01 4.0805E-01 -7.7663E-01 1.9773E+01
A12 = 6.0571E-02 -3.5707E-01 - -
表面 10 11 12 13
k = -3.2748E+00 -5.0369E-01 -4.5421E-01 -2.2334E+00
A4 = 2.3407E-01 -1.9303E+00 1.2182E-01 -2.3588E-01
A6 = -1.2495E+01 -1.1503E+01 -1.2631E-01 -1.0495E-01
A8 = 4.2121E+01 6.5806E+01 1.7378E+00 1.2160E+00
A10 = -5.0937E+01 -1.4202E+02 -9.0700E-01 -3.0406E+00
A12 = - - -2.2676E-01 5.0434E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第七實施例
f [公釐] 3.25 Σ|f/fi| 9.25
Fno 2.08 f/T34 4.28
HFOV [度] 10.5 BL/f 0.02
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 0.89
Nmax 1.641 Y42/Y11 0.73
ΣVdi 112.7 (Y42×2)/EPD 0.87
ΣCTi [公釐] 2.10 Yp21/f 0.08
TD [公釐] 3.10 Yp22/f -
Ymax [公釐] 0.92 - -
＜第八實施例＞
請參照圖15至圖16，其中圖15繪示依照本發明第八實施例的投射裝置示意圖，圖16由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖15可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源860、繞射元件870與保護玻璃880。透鏡系統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與共軛表面850。其中，光源860設置於透鏡系統內側之共軛表面850上。透鏡系統包含四片透鏡(810、820、830、840)，並且各透鏡之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，其外側表面811於近光軸處為凸面，其內側表面812於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面811與內側表面812皆具有至少一反曲點，其內側表面812具有至少一臨界點。
第二透鏡820具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面821於近光軸處為凹面，其內側表面822於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面821與內側表面822皆具有至少一反曲點，其外側表面821與內側表面822皆具有至少一臨界點。
第三透鏡830具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面831於近光軸處為凸面，其內側表面832於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其外側表面831與內側表面832皆具有至少一反曲點，其外側表面831具有至少一臨界點。
第四透鏡840具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面841於近光軸處為凹面，其內側表面842於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面841具有至少一反曲點，其外側表面841具有至少一臨界點。
繞射元件870的材質為二氧化矽，其與保護玻璃880皆設置於光圈800與第一透鏡外側表面811之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
表十五、第八實施例
f(焦距)＝3.16公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.17，HFOV(半視角)＝13.2度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 500.000
1 光圈 平面 0.015
2 繞射元件 平面 0.237 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.015
4 保護玻璃 平面 0.299 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.080
6 第一透鏡 1.100 (ASP) 0.678 塑膠 1.594 26.0 1.18 -118.8
7 -1.485 (ASP) 0.099
8 第二透鏡 -0.567 (ASP) 0.289 塑膠 1.634 20.4 -0.97 -117.0
9 -9.008 (ASP) 0.098
10 第三透鏡 0.488 (ASP) 0.250 塑膠 1.626 21.5 4.32 -117.5
11 0.477 (ASP) 1.237
12 第四透鏡 -11.866 (ASP) 0.500 塑膠 1.617 23.5 2.60 -110.0
13 -1.434 (ASP) 0.122
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表十六、非球面係數
表面 6 7 8 9
k = -1.2584E+00 -7.8209E+00 -6.5102E+00 6.5785E+01
A4 = 8.9348E-02 3.7559E-01 6.6367E-01 1.3676E+00
A6 = -2.0224E-01 -2.1187E+00 -2.0129E+00 -6.4244E+00
A8 = 4.0191E-01 6.9509E+00 7.2273E+00 2.8473E+01
A10 = -8.9318E-01 -8.6450E+00 -9.0508E+00 -6.5896E+01
A12 = 5.5802E-01 3.6031E+00 4.1968E+00 6.6661E+01
表面 10 11 12 13
k = -1.9532E+00 -9.8420E-01 -9.9000E+01 1.1995E+00
A4 = 5.2032E-03 3.4650E-01 -9.2676E-02 -1.7465E-01
A6 = -1.9039E+00 -6.8890E+00 8.0382E-01 1.4557E+00
A8 = -3.9046E-01 1.7603E+01 -2.5620E+00 -4.0995E+00
A10 = 4.1296E+00 -1.9328E+01 4.4182E+00 6.0368E+00
A12 = -4.3081E+00 4.2202E+00 -2.8376E+00 -3.2081E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第八實施例
f [公釐] 3.16 Σ|f/fi| 7.90
Fno 2.17 f/T34 2.56
HFOV [度] 13.2 BL/f 0.04
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 0.77
Nmax 1.634 Y42/Y11 0.90
ΣVdi 91.4 (Y42×2)/EPD 1.13
ΣCTi [公釐] 1.72 Yp21/f 0.09
TD [公釐] 3.15 Yp22/f 0.03
Ymax [公釐] 0.92 - -
＜第九實施例＞
請參照圖17至圖18，其中圖17繪示依照本發明第九實施例的投射裝置示意圖，圖18由左至右依序為第九實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖17可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源960、繞射元件970與保護玻璃980。透鏡系統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與共軛表面950。其中，光源960設置於透鏡系統內側之共軛表面950上。透鏡系統包含四片透鏡(910、920、930、940)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡910具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面911於近光軸處為凸面，其內側表面912於近光軸處為凹面，其兩表面皆為球面。
第二透鏡920具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面921於近光軸處為凸面，其內側表面922於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其內側表面922具有至少一反曲點。
第三透鏡930具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面931於近光軸處為凹面，其內側表面932於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面932具有至少一反曲點，其內側表面932具有至少一臨界點。
第四透鏡940具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面941於近光軸處為凹面，其內側表面942於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面941與內側表面942皆具有至少一反曲點，其外側表面941具有至少一臨界點。
繞射元件970的材質為二氧化矽，其與保護玻璃980皆設置於光圈900與第一透鏡外側表面911之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
表十七、第九實施例
f(焦距)＝3.29公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.5度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 732.000
1 光圈 平面 0.018
2 繞射元件 平面 0.317 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.018
4 保護玻璃 平面 0.403 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.098
6 第一透鏡 1.964 0.756 玻璃 1.966 25.5 3.01 3.2
7 4.912 0.037
8 第二透鏡 0.793 (ASP) 0.382 塑膠 1.634 20.4 -20.41 -117.0
9 0.608 (ASP) 0.744
10 第三透鏡 -1.130 (ASP) 0.244 塑膠 1.634 20.4 -10.14 -117.0
11 -1.487 (ASP) 0.276
12 第四透鏡 -1.465 (ASP) 0.611 塑膠 1.535 56.0 2.65 -106.1
13 -0.826 (ASP) 0.244
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表十八、非球面係數
表面 8 9 10
k = -5.6540E-01 -1.1175E+00 -1.3184E-01
A4 = 9.7911E-02 4.8580E-01 2.4863E-01
A6 = 4.6181E-02 -7.3103E-02 -2.2242E+00
A8 = 2.2083E-01 1.9935E+00 2.0679E+01
A10 = -2.7401E-01 -7.2919E+00 -1.1574E+02
A12 = 7.7990E-02 -4.1882E+00 9.6932E+01
表面 11 12 13
k = -3.0284E+01 1.8945E+00 -5.9682E-02
A4 = -6.4304E-02 6.3669E-01 1.1271E-01
A6 = 5.2059E+00 -8.7510E-01 -4.3700E-01
A8 = -7.9275E+00 8.2904E+00 1.9741E+00
A10 = 1.8318E+01 -1.6693E+01 -3.4329E+00
A12 = -5.3225E+01 1.0725E+01 4.0270E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第九實施例
f [公釐] 3.29 Σ|f/fi| 2.82
Fno 2.27 f/T34 11.93
HFOV [度] 10.5 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 2.40
Nmax 1.966 Y42/Y11 0.83
ΣVdi 122.3 (Y42×2)/EPD 1.01
ΣCTi [公釐] 1.99 Yp21/f -
TD [公釐] 3.05 Yp22/f 0.16
Ymax [公釐] 0.88 - -
＜第十實施例＞
請參照圖19至圖20，其中圖19繪示依照本發明第十實施例的投射裝置示意圖，圖20由左至右依序為第十實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖19可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源1060、繞射元件1070與保護玻璃1080。透鏡系統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與共軛表面1050。其中，光源1060設置於透鏡系統內側之共軛表面1050上。透鏡系統包含四片透鏡(1010、1020、1030、1040)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡1010具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面1011於近光軸處為凸面，其內側表面1012於近光軸處為凹面，其兩表面皆為球面。
第二透鏡1020具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1021於近光軸處為凸面，其內側表面1022於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。
第三透鏡1030具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1031於近光軸處為凹面，其內側表面1032於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面1032皆具有至少一反曲點，其內側表面1032具有至少一臨界點。
第四透鏡1040具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1041於近光軸處為凹面，其內側表面1042於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面1041與內側表面1042皆具有至少一反曲點，其外側表面1041具有至少一臨界點。
繞射元件1070的材質為二氧化矽，其與保護玻璃1080皆設置於光圈1000與第一透鏡外側表面1011之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表十九以及表二十。
表十九、第十實施例
f(焦距)＝3.40公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.5度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 756.000
1 光圈 平面 0.019
2 繞射元件 平面 0.328 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.019
4 保護玻璃 平面 0.416 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.101
6 第一透鏡 1.891 0.756 玻璃 1.966 25.5 2.85 3.2
7 4.850 0.063
8 第二透鏡 0.842 (ASP) 0.410 塑膠 1.634 20.4 -6.81 -117.0
9 0.572 (ASP) 0.747
10 第三透鏡 -1.896 (ASP) 0.265 塑膠 1.634 20.4 -24.80 -117.0
11 -2.272 (ASP) 0.278
12 第四透鏡 -1.704 (ASP) 0.631 塑膠 1.535 56.0 2.72 -106.1
13 -0.886 (ASP) 0.252
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表二十、非球面係數
表面 8 9 10
k = -7.6922E-01 -9.7888E-01 3.6951E-01
A4 = 8.9115E-02 4.1375E-01 1.2575E-01
A6 = 1.0811E-01 3.9869E-01 -9.1451E-01
A8 = -1.9393E-01 -4.1744E-01 5.8024E+00
A10 = 1.4034E-01 -2.8902E+00 -3.4377E+01
表面 11 12 13
k = 4.4648E+00 1.2831E+00 6.2063E-03
A4 = 8.2668E-01 4.7084E-01 4.9560E-02
A6 = -3.9448E-01 -4.2016E-01 8.7141E-02
A8 = 1.1866E+01 5.5071E+00 -4.1080E-02
A10 = -3.8721E+01 -1.1334E+01 3.7008E-01
A12 = 2.8948E+01 7.0299E+00 8.4198E-01
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第十實施例
f [公釐] 3.40 Σ|f/fi| 3.08
Fno 2.27 f/T34 12.20
HFOV [度] 10.5 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 3.75
Nmax 1.966 Y42/Y11 0.83
ΣVdi 122.3 (Y42×2)/EPD 1.01
ΣCTi [公釐] 2.06 Yp21/f -
TD [公釐] 3.15 Yp22/f -
Ymax [公釐] 0.91 - -
＜第十一實施例＞
請參照圖21至圖22，其中圖21繪示依照本發明第十一實施例的投射裝置示意圖，圖22由左至右依序為第十一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖21可知，投射裝置包含透鏡系統(未另標號)、光源1160、繞射元件1170與保護玻璃1180。透鏡系統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與共軛表面1150。其中，光源1160設置於透鏡系統內側之共軛表面1150上。透鏡系統包含四片透鏡(1110、1120、1130、1140)，並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡1110具有正屈折力，且為玻璃材質，其外側表面1111於近光軸處為凸面，其內側表面1112於近光軸處為凹面，其兩表面皆為球面。
第二透鏡1120具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1121於近光軸處為凸面，其內側表面1122於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其內側表面1122具有至少一反曲點。
第三透鏡1130具有負屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1131於近光軸處為凹面，其內側表面1132於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其內側表面1132皆具有至少一反曲點，其內側表面1132具有至少一臨界點。
第四透鏡1140具有正屈折力，且為塑膠材質，其外側表面1141於近光軸處為凹面，其內側表面1142於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其外側表面1141與內側表面1142皆具有至少一反曲點，其外側表面1141具有至少一臨界點。
繞射元件1170的材質為二氧化矽，其與保護玻璃1180皆設置於光圈1100與第一透鏡外側表面1111之間，並不影響透鏡系統的焦距。
請配合參照下列表二十一以及表二十二。
表二十一、第十一實施例
f(焦距)＝3.51公釐(mm)，Fno(光圈值)＝2.27，HFOV(半視角)＝10.1度
表面 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 焦距 折射率溫度係數×10-6 [1/°C]
0 被攝物 平面 780.000
1 光圈 平面 0.020
2 繞射元件 平面 0.338 二氧化矽 1.451 67.8 - -
3 平面 0.020
4 保護玻璃 平面 0.429 玻璃 1.508 64.2 - -
5 平面 0.104
6 第一透鏡 2.470 0.780 玻璃 1.966 25.5 3.39 3.2
7 8.444 0.039
8 第二透鏡 0.893 (ASP) 0.462 塑膠 1.634 20.4 105.72 -117.0
9 0.724 (ASP) 0.710
10 第三透鏡 -1.442 (ASP) 0.260 塑膠 1.634 20.4 -5.85 -117.0
11 -2.525 (ASP) 0.410
12 第四透鏡 -1.396 (ASP) 0.590 塑膠 1.634 20.4 2.65 -117.0
13 -0.888 (ASP) 0.260
14 光源 平面 -
參考波長為940.0 nm
表二十二、非球面係數
表面 8 9 10
k = -7.4042E-01 -1.2715E+00 1.7560E+00
A4 = 8.8605E-02 2.7277E-01 3.6057E-01
A6 = 5.1599E-02 -5.1685E-01 -1.1735E+00
A8 = -4.1526E-02 2.0548E+00 1.0126E+01
A10 = 1.2006E-01 -1.0372E+01 -8.3069E+01
A12 = -1.9812E-01 1.0396E+01 1.4602E+02
表面 11 12 13
k = -9.9000E+01 -1.5505E-01 -6.1244E-01
A4 = 2.0717E-01 2.0516E-01 -2.9840E-02
A6 = 5.3062E+00 5.4615E-01 -4.7154E-01
A8 = -1.4663E+01 2.3283E-01 2.0970E+00
A10 = 3.3331E+01 -5.9584E-01 -4.1350E+00
A12 = -2.6725E+01 1.1704E-02 3.0392E+00
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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
第十一實施例
f [公釐] 3.51 Σ|f/fi| 2.99
Fno 2.27 f/T34 8.56
HFOV [度] 10.1 BL/f 0.07
λ [奈米] 940.0 |R5/Y31| 2.87
Nmax 1.966 Y42/Y11 0.83
ΣVdi 86.7 (Y42×2)/EPD 0.99
ΣCTi [公釐] 2.09 Yp21/f -
TD [公釐] 3.25 Yp22/f 0.15
Ymax [公釐] 0.92 - -
＜第十二實施例＞
請參照圖23，係繪示依照本發明第十二實施例的感測模組示意圖。在本實施例中，感測模組10包含一接收裝置11以及上述第一實施例揭露的一投射裝置12。接收裝置11包含一成像鏡頭系統11a以及一電子感光元件11b。
投射裝置12包含一透鏡系統12a以及高指向性(低發散性)及高強度的光源160。光源160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160可以是單一光源或多光源設置於透鏡系統12a內側之共軛表面150上，可真實呈現良好的投射品質。當投射裝置12之光源160為垂直腔表面發射雷射光源，並設置於透鏡系統12a內側之共軛表面150時，可藉由配置適當光源，有助於提供投射裝置12一高指向性、低發散性及高強度的光源，以提升透鏡系統12a外側之共軛表面的照度。投射裝置12之光源160可投射光線至感測物O上。光線經感測物O反射後入射至接收裝置11，並且經過成像鏡頭系統11a後成像於電子感光元件11b上。
投射裝置12的繞射元件170可幫助光線均勻投射於感測物O上，或可幫助光線衍射以擴大投射角度，增加光線投射面積。繞射元件170可為擴散片(diffuser)、光柵片(raster)或其組合(但不限於)，其表面可具有微型結構(如光柵)，其可散射光束並對所產生之散斑圖案進行複製，藉以擴大投射裝置12之投射角度。
本發明之感測模組並不以圖23的態樣為限。視使用需求，感測模組還可包含可調焦組件或鏡組。配置可調焦組件可針對不同環境因素調整投射裝置12之透鏡系統12a或接收裝置11之成像鏡頭系統11a的焦距，使畫面清晰呈現。配置具反射功能之鏡組可縮小感測模組之體積，增加空間配置的自由度。
＜第十三實施例＞
請參照圖24和圖25。圖24繪示依照本發明第十三實施例的電子裝置前視示意圖。圖25繪示利用圖24之電子裝置感測人臉表面之立體形狀變化的示意圖。在本實施例中，電子裝置20為一智慧型手機，其包含一取像裝置21、一影像訊號處理器22以及第十二實施例之感測模組10。取像裝置21可包含現有的光學鏡頭，用於攝影或拍照。
採用雷射陣列12b1作為感測模組10之投射裝置12的光源160，以便能打出特定的光線圖形。光線經過投射裝置12之透鏡系統12a後形成一結構性光線(structured light)，並且此結構性光線投射至人臉表面(即感測物O)。結構性光線可採用點狀(dot)、斑狀(spot)或線狀(stripe)等結構，但本發明並不以此為限。結構性光線投射至人臉表面而產生一對應人臉表面之人臉立體結構O”。
感測模組10之接收裝置11的成像鏡頭系統11a可接收由人臉表面反射的光線(人臉立體結構O”)並被電子感光元件11b接收而擷取到影像，所接收資訊經影像訊號處理器22分析運算後可得知人臉表面各部位的相對距離，進而可得到人臉表面的立體形狀變化。更進一步地，所接收資訊經影像訊號處理器22分析運算後，可於電子裝置20的一顯示裝置上23呈現分析運算後之人臉表面影像。
圖24中的電子裝置20係感測模組10、取像裝置21與顯示裝置23皆配置於同一側，但本發明並不以此為限。圖26與圖27繪示另一實施例中可感測人臉表面之立體形狀變化之電子裝置的示意圖。視使用需求，可將接收裝置11、投射裝置12與取像裝置21配置於電子裝置20的其中一側，顯示裝置23則配置於電子裝置20相對另一側。
＜第十四實施例＞
圖28繪示依照本發明第十四實施例的影像辨識裝置示意圖。在本實施例中，影像辨識裝置30包含一主機31、一顯示器32以及第十二實施例之感測模組10。
顯示器32電性連接於主機31，並且感測模組10電性連接於主機31與顯示器32。影像辨識裝置30利用感測模組10拍攝使用者的影像，並且可搭配安裝於主機31的影像處理軟體以實現位移偵測、人臉辨識等多樣化功能。
本發明的投射裝置並不以應用於智慧型手機為限。投射裝置更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好投射品質的特色。舉例來說，投射裝置可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之投射裝置的運用範圍。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧感測模組
11‧‧‧接收裝置
11a‧‧‧成像鏡頭系統
11b‧‧‧電子感光元件
12‧‧‧投射裝置
12a‧‧‧透鏡系統
O‧‧‧感測物
O”‧‧‧人臉立體結構
12b1‧‧‧雷射陣列
20‧‧‧電子裝置
21‧‧‧取像裝置
22‧‧‧影像訊號處理器
23‧‧‧顯示裝置
30‧‧‧影像辨識裝置
31‧‧‧主機
32‧‧‧顯示器
F‧‧‧反曲點
C‧‧‧臨界點
S1‧‧‧第一軸向組裝面
S2‧‧‧第二軸向組裝面
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‧‧‧外側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112‧‧‧內側表面
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‧‧‧外側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122‧‧‧內側表面
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‧‧‧外側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132‧‧‧內側表面
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‧‧‧外側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142‧‧‧內側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150‧‧‧共軛表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160‧‧‧光源
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170‧‧‧繞射元件
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180‧‧‧保護玻璃
BL‧‧‧第四透鏡內側表面至透鏡系統內側之共軛表面於光軸上的距離
CT1‧‧‧第一透鏡於光軸上的厚度
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
CTi‧‧‧第i透鏡於光軸上的厚度
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
EPD‧‧‧透鏡系統的入瞳孔徑
dn/dt‧‧‧透鏡的折射率溫度係數
f‧‧‧透鏡系統的焦距
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
Fno‧‧‧透鏡系統的光圈值
HFOV‧‧‧透鏡系統中最大視角的一半
Nmax‧‧‧透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值
R5‧‧‧第三透鏡外側表面的曲率半徑
TD‧‧‧透鏡系統中最靠近外側的透鏡之外側表面至最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離
Vd1‧‧‧第一透鏡的阿貝數
Vd2‧‧‧第二透鏡的阿貝數
Vd3‧‧‧第三透鏡的阿貝數
Vd4‧‧‧第四透鏡的阿貝數
Vdi‧‧‧第i透鏡的阿貝數
Y11‧‧‧第一透鏡外側表面的最大有效半徑
Y31‧‧‧第三透鏡外側表面的最大有效半徑
Y42‧‧‧第四透鏡內側表面的最大有效半徑
Ymax‧‧‧透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值
Yp2x‧‧‧第二透鏡之任一表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
Yp21‧‧‧第二透鏡外側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
Yp22‧‧‧第二透鏡內側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
圖1繪示依照本發明第一實施例的投射裝置示意圖。 圖2由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖3繪示依照本發明第二實施例的投射裝置示意圖。 圖4由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖5繪示依照本發明第三實施例的投射裝置示意圖。 圖6由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖7繪示依照本發明第四實施例的投射裝置示意圖。 圖8由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖9繪示依照本發明第五實施例的投射裝置示意圖。 圖10由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖11繪示依照本發明第六實施例的投射裝置示意圖。 圖12由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖13繪示依照本發明第七實施例的投射裝置示意圖。 圖14由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖15繪示依照本發明第八實施例的投射裝置示意圖。 圖16由左至右依序為第八實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖17繪示依照本發明第九實施例的投射裝置示意圖。 圖18由左至右依序為第九實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖19繪示依照本發明第十實施例的投射裝置示意圖。 圖20由左至右依序為第十實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖21繪示依照本發明第十一實施例的投射裝置示意圖。 圖22由左至右依序為第十一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖23繪示依照本發明第十二實施例的感測模組示意圖。 圖24繪示依照本發明第十三實施例的電子裝置前視示意圖。 圖25繪示利用圖24之電子裝置感測人臉表面之立體形狀變化的示意圖。 圖26與圖27繪示另一實施例中可感測人臉表面之立體形狀變化之電子裝置的示意圖。 圖28繪示依照本發明第十四實施例的影像辨識裝置示意圖。 圖29繪示依照本發明第一實施例中各透鏡之反曲點與臨界點的示意圖。 圖30繪示於本發明第十實施例中的二相鄰透鏡之間設置嵌合結構的示意圖。

Claims (64)

  1. 一種電子裝置，包含一投射裝置，該投射裝置包含一透鏡系統以及至少一光源，該透鏡系統包含由外側至內側依序排列的複數個透鏡，該複數個透鏡的材料皆為塑膠，該複數個透鏡中至少一片透鏡的阿貝數小於26.0，該透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段，且該至少一光源設置於該透鏡系統內側之一共軛表面上； 其中，該透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，該複數個透鏡中各透鏡的折射率溫度係數為dn/dt，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ TD ＜ 5.0 [公釐]；以及 -150×10 -6[1/°C] ＜ dn/dt ＜ -50×10 -6[1/°C]。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少三片透鏡的阿貝數小於26.0。
  3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少一片透鏡的阿貝數小於22.0。
  4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該最靠近外側的透鏡之外側表面至該最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ TD ＜ 3.80 [公釐]。
  5. 如請求項1所述之電子裝置，其中該透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值為Ymax，其滿足下列條件： 0.1 [公釐] ＜ Ymax ＜ 1.80 [公釐]。
  6. 如請求項1所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少三片透鏡具有正屈折力，該最靠近外側的透鏡具有正屈折力，且該最靠近內側的透鏡具有正屈折力。
  7. 如請求項1所述之電子裝置，其中該最靠近外側的透鏡之外側表面於近光軸處為凸面，且該最靠近內側的透鏡之內側表面於近光軸處為凸面。
  8. 如請求項1所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中各透鏡阿貝數的總和介於40.0至91.4之間。
  9. 如請求項1所述之電子裝置，更包含至少一嵌合結構，其中該至少一嵌合結構設置於該複數個透鏡中。
  10. 如請求項1所述之電子裝置，其中該至少一光源為垂直腔表面發射雷射(VCSEL)光源。
  11. 如請求項1所述之電子裝置，其中該最靠近內側的透鏡於近光軸處為新月形。
  12. 如請求項1所述之電子裝置，更包含一感測模組，其中該感測模組包含一接收裝置以及該投射裝置，且該接收裝置包含一成像鏡頭系統以及一電子感光元件。
  13. 一種電子裝置，包含一投射裝置，該投射裝置包含一透鏡系統以及至少一光源，該透鏡系統包含由外側至內側依序排列的複數個透鏡，該複數個透鏡中至少一片透鏡的阿貝數小於26.0，該透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段，且該至少一光源設置於該透鏡系統內側之一共軛表面上； 其中，該透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，該透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值為Nmax，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ TD ＜ 5.0 [公釐]；以及 1.50 ＜ Nmax ＜ 1.70。
  14. 如請求項13所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少一片透鏡的阿貝數小於22.0。
  15. 如請求項13所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少三片透鏡的阿貝數小於26.0。
  16. 如請求項13所述之電子裝置，其中該透鏡系統的所有透鏡表面皆為非球面，該複數個透鏡的材料皆為塑膠，該最靠近外側的透鏡之外側表面至該最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ TD ＜ 3.80 [公釐]。
  17. 如請求項13所述之電子裝置，其中該最靠近外側的透鏡具有正屈折力，且該最靠近內側的透鏡具有正屈折力。
  18. 如請求項13所述之電子裝置，其中該最靠近外側的透鏡之外側表面於近光軸處為凸面，且該最靠近內側的透鏡之內側表面於近光軸處為凸面。
  19. 如請求項13所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中最靠近內側的兩片透鏡皆具有正屈折力。
  20. 如請求項13所述之電子裝置，其中該投射裝置更包含至少一繞射元件，且該至少一繞射元件設置於該最靠近外側的透鏡之外側。
  21. 如請求項13所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中各透鏡阿貝數的總和介於40.0至91.4之間。
  22. 一種電子裝置，包含一投射裝置，該投射裝置包含一透鏡系統以及至少一光源，該透鏡系統包含由外側至內側依序排列的複數個透鏡，該複數個透鏡的材料皆為塑膠，該複數個透鏡的阿貝數皆小於26.0，該透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段，且該至少一光源設置於該透鏡系統內側之一共軛表面上； 其中，該透鏡系統中一最靠近外側的透鏡之外側表面至一最靠近內側的透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ TD ＜ 5.0 [公釐]。
  23. 如請求項22所述之電子裝置，其中該透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值為Nmax，其滿足下列條件： 1.50 ＜ Nmax ＜ 1.70。
  24. 如請求項22所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中各透鏡的折射率溫度係數為dn/dt，其滿足下列條件： -150×10 -6[1/°C] ＜ dn/dt ＜ -50×10 -6[1/°C]。
  25. 如請求項22所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中至少三片透鏡具有正屈折力，且該透鏡系統中各透鏡的外側表面與內側表面中至少其中一表面為非球面。
  26. 如請求項22所述之電子裝置，其中該複數個透鏡中各透鏡於光軸上厚度的總和介於0.50公釐至3.0公釐之間，該透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值為Ymax，其滿足下列條件： 0.1 [公釐] ＜ Ymax ＜ 1.80 [公釐]。
  27. 如請求項22所述之電子裝置，其中該最靠近外側的透鏡之外側表面於近光軸處為凸面，且該最靠近內側的透鏡之內側表面於近光軸處為凸面。
  28. 如請求項22所述之電子裝置，其中該至少一光源為垂直腔表面發射雷射(VCSEL)光源。
  29. 如請求項22所述之電子裝置，其中該電子裝置為一可攜式通訊設備，該可攜式通訊設備包含一感測模組，該感測模組包含一接收裝置以及該投射裝置，且該接收裝置包含一成像鏡頭系統以及一電子感光元件。
  30. 一種電子裝置，包含一透鏡系統，該透鏡系統包含四片透鏡，該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，該第二透鏡具有負屈折力，該第三透鏡具有正屈折力，該第四透鏡具有正屈折力，且該四片透鏡中至少一透鏡表面具有至少一反曲點； 其中，該透鏡系統的焦距為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，該第一透鏡的阿貝數為Vd1，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，該第i透鏡的阿貝數為Vdi，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件： 3.50 ＜ Σ|f/fi|，i = 1、2、3、4； 40.0 ＜ ΣVdi ＜ 150.0，i = 1、2、3、4；以及 f/T34 ＜ 10.0。
  31. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第一透鏡具有正屈折力，該第一透鏡外側表面於近光軸處為凸面，該第三透鏡外側表面的曲率半徑為R5，該第三透鏡外側表面的最大有效半徑為Y31，其滿足下列條件： |R5/Y31| ＜ 2.0。
  32. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第三透鏡外側表面於近光軸處為凸面，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第i透鏡於光軸上的厚度為CTi，其滿足下列條件： 1.0 [公釐] ＜ ΣCTi ＜ 2.50 [公釐]，i = 1、2、3、4。
  33. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第三透鏡內側表面於近光軸處為凹面。
  34. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統的焦距為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，其滿足下列條件： 4.50 ＜ Σ|f/fi| ＜ 25.0，i = 1、2、3、4。
  35. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第一透鏡的阿貝數為Vd1，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，該第i透鏡的阿貝數為Vdi，其滿足下列條件： 40.0 ＜ ΣVdi ＜ 135.0，i = 1、2、3、4。
  36. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第四透鏡內側表面的最大有效半徑為Y42，該透鏡系統的入瞳孔徑為EPD，其滿足下列條件： 0.10 ＜ (Y42×2)/EPD ＜ 1.20。
  37. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統中單一透鏡之折射率的最大值為Nmax，其滿足下列條件： 1.50 ＜ Nmax ＜ 1.70。
  38. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第四透鏡內側表面至該透鏡系統內側之共軛表面於光軸上的距離為BL，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件： 0.01 ＜ BL/f ＜ 0.50。
  39. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第一透鏡外側表面的最大有效半徑為Y11，該第四透鏡內側表面的最大有效半徑為Y42，其滿足下列條件： 0.10 ＜ Y42/Y11 ＜ 2.0。
  40. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統之所有透鏡表面之最大有效半徑的最大值為Ymax，其滿足下列條件： 0.1 [公釐] ＜ Ymax ＜ 1.80 [公釐]。
  41. 如請求項30所述之電子裝置，其中該第二透鏡之任一表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp2x，該第二透鏡外側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp21，該第二透鏡內側表面上最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yp22，該透鏡系統的焦距為f，其滿足下列條件： 0.01 ＜ Yp2x/f ＜ 1.0，x = 1或2。
  42. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統之所有透鏡中至少其中三片透鏡的阿貝數小於26.0。
  43. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統之所有透鏡中至少一半數量的透鏡為塑膠，且該些塑膠透鏡之所有透鏡表面皆為非球面。
  44. 如請求項43所述之電子裝置，其中各該些塑膠透鏡的折射率溫度係數為dn/dt，其滿足下列條件： -150×10 -6[1/°C] ＜ dn/dt ＜ -50×10 -6[1/°C]。
  45. 如請求項30所述之電子裝置，其中該透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段。
  46. 如請求項30所述之電子裝置，更包含至少一光源，該透鏡系統與該至少一光源構成一投射裝置，且該至少一光源設置於該透鏡系統內側之共軛表面上。
  47. 如請求項46所述之電子裝置，更包含至少一繞射元件，該透鏡系統、該至少一光源與該至少一繞射元件構成該投射裝置，且該至少一繞射元件設置於該第一透鏡之外側。
  48. 如請求項46所述之電子裝置，更包含一接收裝置，該投射裝置與該接收裝置構成一感測模組，該接收裝置包含一成像鏡頭系統以及一電子感光元件，其中，該投射裝置之該至少一光源投射至一感測物並經該感測物反射後由該接收裝置接收，且該至少一光源由該接收裝置接收後成像於該電子感光元件上。
  49. 一種電子裝置，包含一投射裝置，該投射裝置包含一透鏡系統以及至少一光源，該透鏡系統應用於波長介於750奈米至1500奈米的紅外線波段，該至少一光源設置於該透鏡系統內側之共軛表面上，該透鏡系統包含四片透鏡，該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，該第三透鏡具有正屈折力，該第三透鏡外側表面於近光軸處為凸面，且該四片透鏡中至少其中一片透鏡的阿貝數小於26.0； 其中，該第一透鏡外側表面至該第四透鏡之內側表面於光軸上的距離為TD，該第一透鏡的阿貝數為Vd1，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，該第i透鏡的阿貝數為Vdi，其滿足下列條件： 1.0[公釐] ＜ TD ＜ 5.0[公釐] ；以及 40.0 ＜ ΣVdi ＜ 150.0，i = 1、2、3、4。
  50. 如請求項49所述之電子裝置，其中該第三透鏡內側表面於近光軸處為凹面。
  51. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統之焦距與該透鏡系統中各單一透鏡焦距之比值的絕對值之總和大於3.80。
  52. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統中至少一片透鏡的阿貝數小於22.0。
  53. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統中至少二片透鏡的阿貝數小於26.0。
  54. 如請求項49所述之電子裝置，其中該第二透鏡具有負屈折力，且該第四透鏡具有正屈折力。
  55. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統中各透鏡於光軸上厚度的總和介於0.50公釐至3.0公釐之間。
  56. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統中各單一透鏡的外側表面與內側表面中至少其中一表面為非球面，且該透鏡系統之所有透鏡中至少一透鏡表面具有至少一臨界點。
  57. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統中至少一半數量的透鏡為塑膠，且各該些塑膠透鏡的折射率溫度係數為dn/dt，其滿足下列條件： -150×10 -6[1/°C] ＜ dn/dt ＜ -50×10 -6[1/°C]。
  58. 如請求項57所述之電子裝置，其中該透鏡系統的所有透鏡皆為塑膠，該第一透鏡外側表面至該第四透鏡內側表面於光軸上的距離為TD，其滿足下列條件： 1.0[公釐] ＜ TD ＜ 3.80[公釐]。
  59. 如請求項49所述之電子裝置，其中該透鏡系統之任二相鄰透鏡之間設置有至少一嵌合結構。
  60. 如請求項49所述之電子裝置，其中該第三透鏡外側表面的曲率半徑為R5，該第三透鏡外側表面的最大有效半徑為Y31，其滿足下列條件： |R5/Y31| ＜ 1.50。
  61. 如請求項49所述之電子裝置，其中該至少一光源為垂直腔表面發射雷射(VCSEL)光源。
  62. 如請求項49所述之電子裝置，其中該投射裝置更包含至少一繞射元件，且該至少一繞射元件設置於該第一透鏡之外側。
  63. 如請求項49所述之電子裝置，其中該電子裝置為一可攜式通訊設備。
  64. 如請求項49所述之電子裝置，更包含一接收裝置，該投射裝置以及該接收裝置構成一感測模組，該接收裝置包含一成像鏡頭系統及一電子感光元件，其中，該投射裝置之該至少一光源投射至一感測物並經該感測物反射後由該接收裝置接收，且該至少一光源由該接收裝置接收後成像於該電子感光元件上。
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