光学透镜组
1.本发明是申请日为2017年11月3日、申请号为cn201711071175.1、发明名称为光学透镜组的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及光学透镜领域，尤其涉及光学透镜组。
背景技术：
3.便携式电子产品的规格日新月异，其关键零组件-光学透镜组也更加多样化发展，不仅用于摄像与录像，随着科技的进步也用于三维(three-dimensional,3d)感测技术。
4.现有3d感测技术为多组近红外光发射单元分别经由多组准直透镜产生多个光束而投射于前方的环境，并藉由相机拍摄近红外光投射于前方的环境所呈现的影像而建立出周遭的立体空间。更具体来说，一组近红外光发射单元所发出的一近红外光经由对应的一组准直透镜产生一光束。现有3d感测技术藉由多组一对一的设计用以侦测范围较大的环境。然而，此种多组准直透镜搭配多组近红外光发射单元之制程费用高昂，且良率不佳。举例而言，由于每个近红外光发射单元相当小，因此对应的准直透镜是采用晶圆级光学透镜(wafer level optical lens)的制程所形成，此制程良率不高，且制造成本较高。
5.因此，如何设计出可配合多组近红外光发射单元以产生多个具有不同角度的光束，并且同时满足体积小、生产良率高、热稳定等规格的镜头，一直是本领域的技术人员所努力的方向。
技术实现要素：
6.本发明提供一种光学透镜组，使多光源之结构光产生单元透过此光学透镜组产生多个具有不同角度之光束，可大幅降低3d感测技术发射端的镜头成本，且降低制造瓶颈。
7.本发明的一实施例提出一种光学透镜组，用以由多光源之结构光产生单元所发出之多个近红外光经光学透镜组产生多个不同角度的光束。朝向多光源之结构光产生单元的方向为入光侧。相对之另一侧为出光侧。光学透镜组从出光侧至入光侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括朝向出光侧的出光面及朝向入光侧的入光面。第一透镜、第二透镜及第三透镜分别是从出光侧至入光侧算起的第一个透镜、第二个透镜及第三个透镜，第一透镜的入光面具有一位于光轴附近区域的凹面部。
8.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组符合：
9.hfov≤20
°
，其中hfov为该光学透镜组的半视场角。
10.本发明的另一实施例提出一种光学透镜组，用以由多光源之结构光产生单元所发出之多个近红外光经光学透镜组产生多个不同角度的光束。朝向多光源之结构光产生单元的方向为入光侧。相对之另一侧为出光侧。光学透镜组从出光侧至入光侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括朝向出光侧的
出光面及朝向入光侧的入光面。第一透镜、第二透镜及第三透镜分别是从出光侧至入光侧算起的第一个透镜、第二个透镜及第三个透镜，第三透镜的出光面具有一位于圆周附近区域的凹面部。
11.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组符合：
12.hfov≤20
°
，其中hfov为该光学透镜组的半视场角。
13.本发明的另一实施例提出一种光学透镜组，用以由多光源之结构光产生单元所发出之多个近红外光经光学透镜组产生多个不同角度的光束。朝向多光源之结构光产生单元的方向为入光侧。相对之另一侧为出光侧。光学透镜组从出光侧至入光侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括朝向出光侧的出光面及朝向入光侧的入光面。第一透镜、第二透镜及第三透镜分别是从出光侧至入光侧算起的第一个透镜、第二个透镜及第三个透镜，第三透镜的入光面具有一位于光轴附近区域的凸面部。
14.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组符合：
15.hfov≤20
°
，其中hfov为该光学透镜组的半视场角。
16.本发明的另一实施例提出一种光学透镜组，用以由多光源之结构光产生单元所发出之多个近红外光经光学透镜组产生多个不同角度的光束。朝向多光源之结构光产生单元的方向为入光侧。相对之另一侧为出光侧。光学透镜组从出光侧至入光侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括朝向出光侧的出光面及朝向入光侧的入光面。第一透镜、第二透镜及第三透镜分别是从出光侧至入光侧算起的第一个透镜、第二个透镜及第三个透镜，第二透镜的出光面具有一位于圆周附近区域的凸面部且第三透镜的出光面具有一位于圆周附近区域的凹面部。
17.本发明的另一实施例提出一种光学透镜组，用以由多光源之结构光产生单元所发出之多个近红外光经光学透镜组产生多个不同角度的光束。朝向多光源之结构光产生单元的方向为入光侧。相对之另一侧为出光侧。光学透镜组从出光侧至入光侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜及第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括朝向出光侧的出光面及朝向入光侧的入光面。第一透镜、第二透镜及第三透镜分别是从出光侧至入光侧算起的第一个透镜、第二个透镜及第三个透镜，第二透镜的出光面具有一位于圆周附近区域的凸面部。
18.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组符合：
19.(t3+g12+g23)/(t1+t2)≤2.5。
20.进一步，从该多光源之结构光产生单元的一发光面出射的近红外光之主光线的出射方向与该发光面的法线方向的夹角小于5
°
。
21.进一步，所述光学透镜组，其中该第一透镜具有正屈光率。
22.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组包括至少一片材质符合|dn/dt|≦8.5
×
10-6/℃的条件式的透镜，且|dn/dt|为一折射率温度系数的绝对值，且该折射率温度系数的量测条件是在光波长940奈米且温度范围在20℃至40℃的范围下进行量测，且该折射率温度系数是指单位温度引起的折射率变化，即温度每上升1℃时的折射率的变化值。
23.进一步，所述光学透镜组，其中该第一透镜的材质符合|dn/dt|≦8.5
×
10-6/℃的条件式，|dn/dt|为一折射率温度系数的绝对值，且该折射率温度系数的量测条件是在光波
长940奈米且温度范围在20℃至40℃的范围下进行量测，且该折射率温度系数是指单位温度引起的折射率变化，即温度每上升1℃时的折射率的变化值。
24.进一步，所述光学透镜组，其中该光学透镜组符合下列条件之一：
25.ttl≤5mm,
26.(t1+g23)/t2≤5.4，
27.(t1+t2+g23)/t3≤6.7，
28.(t1+t2)/g23≤3.1，
29.(t3+g12+g23)/(t1+t2)≤2.5，
30.(t1+t2+g23)/(t1+t3)≤2.5，
31.(g12+g23)/(t2+t3)≤1.6，
32.(t1+t3)/(g12+g23)≤2.2，
33.alt/(t2+g12)≤4.3，
34.aag/t2≤5.2，
35.(t1+t2+t3)/aag≤1.8，
36.(t1+t2)/bfl≤5.9，
37.efl/t1≤7.6，
38.ttl/(t2+t3+g23)≤3.3，
39.efl/(g12+g23)≤7.6，
40.tl/(t1+g12)≤5.7。
41.其中t1为该第一透镜在该光轴上的厚度，t2为该第二透镜在该光轴上的厚度。t3为该第三透镜在该光轴上的厚度。g12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，g23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，g23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，alt为由该出光侧数来第一片透镜至由该入光侧数来第一片透镜在该光轴上的所有透镜之厚度总和，aag为由该出光侧数来第一片透镜至由该入光侧数来第一片透镜在该光轴上的空气间隙总和，而bfl为由该入光侧数来第一片透镜的入光面到该多光源之结构光产生单元在该光轴上的距离。其中efl为该光学透镜组的系统有效焦距，其中ttl为由该出光侧数来第一片透镜的该出光面到该多光源之结构光产生单元在该光轴上的距离，tl为由该出光侧数来第一片透镜的该出光面到由该入光侧数来第一片透镜的该入光面在该光轴上的距离。
42.基于上述，本发明的实施例的光学透镜组的有益效果在于：藉由在入光侧以及出光侧之间的至少三个透镜的排列方式，来对应多个光源之结构光产生单元，而大幅降低3d感测技术发射端的镜头成本，且降低制造瓶颈。
附图说明
43.图1a是一示意图，说明本发明的光学透镜组应用于3d感测发射端镜头的示意图。
44.图1b是图1a中的多光源之结构光产生单元的一实施例的前视图。
45.图2是一示意图，说明一透镜的面型结构。
46.图3是一示意图，说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。
47.图4是一示意图，说明一范例一的透镜的面型结构。
48.图5是一示意图，说明一范例二的透镜的面型结构。
49.图6是一示意图，说明一范例三的透镜的面型结构。
50.图7为本发明之第一实施例之光学透镜组的示意图。
51.图8a至图8d为第一实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
52.图9是本发明之第一实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
53.图10是本发明之第一实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
54.图11为本发明之第二实施例之光学透镜组的示意图。
55.图12a至图12d为第二实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
56.图13是本发明之第二实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
57.图14是本发明之第二实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
58.图15为本发明的第三实施例的光学透镜组的示意图。
59.图16a至图16d为第三实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
60.图17是本发明之第三实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
61.图18是本发明之第三实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
62.图19为本发明的第四实施例的光学透镜组的示意图。
63.图20a至图20d为第四实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
64.图21是本发明之第四实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
65.图22是本发明之第四实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
66.图23为本发明的第五实施例的光学透镜组的示意图。
67.图24a至图24d为第五实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
68.图25是本发明之第五实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
69.图26是本发明之第五实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
70.图27为本发明的第六实施例的光学透镜组的示意图。
71.图28a至图28d为第六实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
72.图29是本发明之第六实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
73.图30是本发明之第六实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
74.图31为本发明的第七实施例的光学透镜组的示意图。
75.图32a至图32d为第七实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
76.图33是本发明之第七实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
77.图34是本发明之第七实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
78.图35为本发明的第八实施例的光学透镜组的示意图。
79.图36a至图36d为第八实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
80.图37是本发明之第八实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
81.图38是本发明之第八实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
82.图39为本发明的第九实施例的光学透镜组的示意图。
83.图40a至图40d为第九实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
84.图41是本发明之第九实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
85.图42是本发明之第九实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
86.图43为本发明的第十实施例的光学透镜组的示意图。
87.图44a至图44d为第十实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
88.图45是本发明之第十实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
89.图46是本发明之第十实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
90.图47为本发明的第十一实施例的光学透镜组的示意图。
91.图48a至图48d为第十一实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
92.图49是本发明之第十一实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
93.图50是本发明之第十一实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
94.图51为本发明的第十二实施例的光学透镜组的示意图。
95.图52a至图52d为第十二实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
96.图53是本发明之第十二实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
97.图54是本发明之第十二实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
98.图55为本发明的第十三实施例的光学透镜组的示意图。
99.图56a至图56d为第十三实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
100.图57是本发明之第十三实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
101.图58是本发明之第十三实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
102.图59为本发明的第十四实施例的光学透镜组的示意图。
103.图60a至图60d为第十四实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。
104.图61是本发明之第十四实施例之光学透镜组的详细光学数据表格图。
105.图62是本发明之第十四实施例之光学透镜组的非球面参数表格图。
106.图63是本发明之第一至第六实施例之光学透镜组的各重要参数及其关系式的数值表格图。
107.图64是本发明之第七至第十四实施例之光学透镜组的各重要参数及其关系式的数值表格图。
具体实施方式
108.附图中的符号说明：0：光圈；1：第一透镜；2：第二透镜；3：第三透镜；4：第四透镜；10：光学透镜组；11、21、31、41：出光面；12、22、32、42：入光面；15：多光源之结构光产生单元；15a：近红外光光源；100a：发光面；111、112、211、212、321、322、324、123、313、421、422：凸面部；121、122、221、222、311、312、213、214、323、411、412：凹面部；a：光轴附近区域；a、b、c：光束；c：圆周附近区域；cf：近红外光的主光线；e：延伸部；i：光轴；ⅱ、ⅲ：轴线；lc：主光线；lm：边缘光线；m、r：点；ω：半视场角。
109.请参照图1a，三维(three-dimensional,3d)感测发射端镜头20的光线方向为多个近红外光由多光源之结构光(structured light)产生单元15所发出，经由本发明的实施例的光学镜片组10产生多个光束a、b、c，用以侦测镜头前方的环境，其中光束a、b、c不限于是何种形式的光束，在此以虚线的形式描述光束行进的方向，且光束a、b、c的数量也不限于3个，其数量可以是不等于3及1的其他数量，而图1a中以绘示光束a、b、c来作代表。请参照图1b，在一实施例中，多光源之结构光产生单元15包括多个以阵列方式排列的近红外光光源15a。于其他的实施态样中，这些近红外光光源15a的排列方式也可以是环形排列或者是其他排列方式，本发明并不以此为限制。近红外光光源15a可为红外雷射光源。这些近红外光
光源15a的发光面形成了多光源之结构光产生单元15的发光面100a。
110.在以下说明本发明之实施例之光学规格的判断准则是假设光线方向逆追迹(reversely tracking)为一平行成像光线由出光侧经过光学镜片组10到多光源之结构光产生单元15的发光面100a聚焦成像。
111.本篇说明书所言之「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之光轴上的屈光率为正(或为负)。该入光面、出光面定义为成像光线通过的范围，其中成像光线包括了主光线(chief ray)lc及边缘光线(marginal ray)lm，如图2所示，i为光轴且此一透镜是以该光轴i为对称轴径向地相互对称，光线通过光轴上的区域为光轴附近区域a，边缘光线通过的区域为圆周附近区域c，此外，该透镜还包含一延伸部e(即圆周附近区域c径向上向外的区域)，用以供该透镜组装于一光学成像镜头内，理想的成像光线并不会通过该延伸部e，但该延伸部e之结构与形状并不限于此，以下之实施例为求图式简洁均省略了部分的延伸部。更详细的说，判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下：
112.1.请参照图2，其系一透镜径向上的剖视图。以该剖视图观之，在判断前述区域的范围时，定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点，而一转换点是位于该透镜表面上的一点，且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点，则依序为第一转换点，第二转换点，而有效半效径上距光轴径向上最远的转换点为第n转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域，第n转换点径向上向外的区域为圆周附近区域，中间可依各转换点区分不同的区域。此外，有效半径为边缘光线lm与透镜表面交点到光轴i上的垂直距离。
113.2.如图3所示，该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在入光侧或出光侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之，当光线通过该区域后，光线会朝入光侧聚焦，与光轴的焦点会位在入光侧，例如图3中r点，则该区域为凸面部。反之，若光线通过该某区域后，光线会发散，其延伸线与光轴的焦点在出光侧，例如图3中m点，则该区域为凹面部，所以中心点到第一转换点间为凸面部，第一转换点径向上向外的区域为凹面部；由图3可知，该转换点即是凸面部转凹面部的分界点，因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域，系以该转换点为分界具有不同的面形。另外，若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式，以r值(指近轴的曲率半径，通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的r值)正负判断凹凸。以出光面来说，当r值为正时，判定为凸面部，当r值为负时，判定为凹面部；以入光面来说，当r值为正时，判定为凹面部，当r值为负时，判定为凸面部，此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
114.3.若该透镜表面上无转换点，该光轴附近区域定义为有效半径的0～50％，圆周附近区域定义为有效半径的50～100％。
115.图4范例一的透镜入光面在有效半径上仅具有第一转换点，则第一区为光轴附近区域，第二区为圆周附近区域。此透镜入光面的r值为正，故判断光轴附近区域具有一凹面部；圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即，圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同；该圆周附近区域系具有一凸面部。
116.图5范例二的透镜出光面在有效半径上具有第一及第二转换点，则第一区为光轴附近区域，第三区为圆周附近区域。此透镜出光面的r值为正，故判断光轴附近区域为凸面
部；第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部，圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
117.图6范例三的透镜出光面在有效半径上无转换点，此时以有效半径0％～50％为光轴附近区域，50％～100％为圆周附近区域。由于光轴附近区域的r值为正，故此出光面在光轴附近区域具有一凸面部；而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点，故圆周附近区域具有一凸面部。
118.图7为本发明之第一实施例之光学透镜组的示意图，而图8a至图8d为第一实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图7，本发明的第一实施例之光学透镜组10从出光侧至入光侧沿光学透镜组10的一光轴i依序包括一光圈0、一第一透镜1、一第二透镜2及一第三透镜3。当多个近红外光由多光源之结构光产生单元15的发光面100a发出而进入光学镜片组10，多个近红外光经由第三透镜3、第二透镜2、第一透镜1及光圈0之后，会于出光侧产生多个光束，并射出光学透镜组10。补充说明的是，入光侧是朝向多光源之结构光产生单元15的一侧，出光侧是相对的另一侧。
119.第一透镜1、第二透镜2及第三透镜3都各自具有一朝向出光侧且使近红外光通过之出光面11、21、31及一朝向入光侧且使近红外光通过之入光面12、22、32。
120.在本实施例中，第一透镜1、第二透镜2及第三透镜3的材质分别为玻璃、塑料及塑料，但本发明不以此为限。
121.第一透镜1是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第一个透镜。第一透镜1具有正屈光率。第一透镜1的出光面11具有一位于光轴i附近区域的凸面部111及一位于圆周附近区域的凸面部112。第一透镜1的入光面12具有一位于光轴i附近区域的凹面部121及一位于圆周附近区域的凹面部122。在本实施例中，第一透镜1的出光面11与入光面12皆为非球面。
122.第二透镜2是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第二个透镜。第二透镜2具有负屈光率。第二透镜2的出光面21具有一位于光轴i附近区域的凸面部211及一位于圆周附近区域的凸面部212。第二透镜2的入光面22具有一在光轴i附近区域的凹面部221及一位于圆周附近区域的凹面部222。在本实施例中，第二透镜2的出光面21与入光面22皆为非球面。
123.第三透镜3是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第三个透镜。第三透镜3具有正屈光率。第三透镜3的出光面31具有一位于光轴i附近区域的凹面部311及一位于圆周附近区域的凹面部312。第三透镜3的入光面32具有一位于光轴i附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。在本实施例中，第三透镜3的出光面31与入光面32皆为非球面。
124.在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
125.第一实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量(focal shift)。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.007mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0175mm。
126.第一实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第一实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为在本说明书中的「折射率温度系数」的量测条件是
在光波长940奈米(或称d-line)且温度范围在20℃至40℃的范围下进行量测，且折射率温度系数是指单位温度引起的折射率变化，即温度每上升1℃时的折射率的变化值。
127.第一实施例的其他详细光学数据如图9所示，且第一实施例的系统长度(即ttl)为2.700mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.700mm，半视场角(half field of view,hfov)为10.497
°
，光圈值(f-number,fno)为2.273，lcr为0.5mm。其中，系统长度(即ttl)是指由第一透镜1的出光面11到多光源之结构光产生单元15在光轴i上的距离。本说明书中的「光圈值」是根据光的可逆性原理，将光圈0视为入射光瞳所计算而得的光圈值。
128.此外，在本实施例中，第一透镜1、第二透镜2及第三透镜3的出光面11、21、31及入光面12、22、32共计六个面均是非球面，而这些非球面是依下列公式(2)定义：
[0129][0130]
其中：
[0131]
y：非球面曲线上的点与光轴i的距离；
[0132]
z：非球面之深度(非球面上距离光轴i为y的点，与相切于非球面光轴i上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
[0133]
r：透镜表面近光轴i处的曲率半径；
[0134]
k：锥面系数(conic constant)；
[0135]ai
：第i阶非球面系数。
[0136]
第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数如图10所示。其中，图10中栏位编号11表示其为第一透镜1的出光面11的非球面系数，其它栏位依此类推。
[0137]
另外，第一实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0138]
其中，
[0139]
υ1为第一透镜1的阿贝系数(abbe number)，阿贝系数也可称为色散系数；
[0140]
υ2为第二透镜2的阿贝系数；
[0141]
υ3为第三透镜3的阿贝系数；
[0142]
t1为第一透镜1在光轴i上的厚度；
[0143]
t2为第二透镜2在光轴i上的厚度；
[0144]
t3为第三透镜3在光轴i上的厚度；
[0145]
g12为第一透镜1的入光面12至第二透镜2的出光面21在光轴i上的空气间隙；
[0146]
g23为第二透镜2的入光面22至第三透镜3的出光面31在光轴i上的空气间隙；
[0147]
g3f为第三透镜3到多光源之结构光产生单元15在光轴i上的空气间隙；
[0148]
aag为由出光侧数来第一片透镜至由入光侧数来第一片透镜在光轴i上的空气间隙总和；
[0149]
alt为由出光侧数来第一片透镜至由入光侧数来第一片透镜在光轴i上的所有透镜之厚度总和；
[0150]
tl为由出光侧数来第一片透镜的出光面到由入光侧数来第一片透镜的入光面在光轴i上的距离；
[0151]
ttl为由出光侧数来第一片透镜的出光面到多光源之结构光产生单元15在光轴i
上的距离；
[0152]
bfl为由入光侧数来第一片透镜的入光面到多光源之结构光产生单元15在光轴i上的距离；以及
[0153]
efl为光学透镜组的系统有效焦距；
[0154]
hfov为半视场角(标记为ω，如图1a所绘示)，为光学透镜组10最大半出光角度；
[0155]
fno为光圈值，根据光的可逆性原理为光学透镜组10发出光束的有效孔径计算而得的光圈值，在本发明的实施例中也就是将光圈0视为入射光瞳所计算而得的光圈值；
[0156]
lcr(light circle radius)为发光圆半径(标记为lcr，如图1b所绘示)，为多光源之结构光产生单元15的发光面100a之最小外接圆之半径；
[0157]
另外，再定义：
[0158]
f1为第一透镜1的焦距；
[0159]
f2为第二透镜2的焦距；
[0160]
f3为第三透镜3的焦距；
[0161]
n1为第一透镜1的折射率；
[0162]
n2为第二透镜2的折射率；及
[0163]
n3为第三透镜3的折射率。
[0164]
图63及图64中，从t1那列至ttl那列的数值的单位均为毫米(mm)。
[0165]
再配合参阅图8a至图8d，图8a的图式说明第一实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图8b与图8c的图式则分别说明第一实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图8d的图式则说明第一实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实施例的纵向球差图示图8a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.001mm至0.005mm的范围，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。
[0166]
在图8b与图8c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-20μm到30μm内，说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图8d的畸变像差图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在-2.0％至0％的范围内，说明本第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第一实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.7000mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0167]
图11为本发明的第二实施例的光学透镜组的示意图，而图12a至图12d为第二实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图11，本发明光学透镜组10的一第二实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3间的参数或多或少有些不同，以及第二透镜2的出光面21具有一位于圆周附近区域的凹面部213。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图11中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面
部的标号。
[0168]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0169]
第二实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0045mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.013mm。第二实施例的热稳定效果优于第一实施例。
[0170]
第二实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第二实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0171]
光学透镜组10详细的光学数据如图13所示，且第二实施例的系统长度(即ttl)为2.700mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.700mm，半视场角(half field of view,hfov)为10.483
°
，光圈值(f-number,fno)为2.274，lcr为0.5mm。
[0172]
如图14所示，则为第二实施例的第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数。
[0173]
另外，第二实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0174]
再配合参阅图12a至图12d，图12a的图式说明第二实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图12b与图12c的图式则分别说明第二实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图12d的图式则说明第二实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第二实施例的纵向球差图示图12a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.0001mm至0.004mm的范围。在图12b与图12c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-20.00μm至4.00μm的范围。而图12d的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在-0.02％至0％的范围。据此说明本第二实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.700mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0175]
经由上述说明可得知，第二实施例相较于第一实施例的优点在于：第二实施例的纵向球差比第一实施例的纵向球差小，第二实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第一实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第二实施例的半视场角较第二实施例的半视场角大，且第二实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第一实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0176]
图15为本发明的第三实施例的光学透镜组的示意图，而图16a至图16d为第三实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图13，本发明光学透镜组10的一第三实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3间的参数或多或少有些不同，以及第一透镜1的入光面12具有一位于圆周附近区域的凸面部123、第
二透镜2的出光面21具有一位于圆周附近区域的凹面部213以及第三透镜3的出光面31具有一位于圆周附近区域的凸面部313。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图15中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0177]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0178]
第三实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.009mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0237mm。
[0179]
第三实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第三实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0180]
光学透镜组10详细的光学数据如图17所示，且第三实施例的系统长度(即ttl)为2.841mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.975mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.342
°
，光圈值(f-number,fno)为2.284，lcr为0.5mm。
[0181]
如图18所示，则为第二实施例的第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数。
[0182]
另外，第三实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0183]
再配合参阅图16a至图16d，图16a的图式说明第三实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图16b与图16c的图式则分别说明第三实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图16d的图式则说明第三实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第三实施例的纵向球差图示图16a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.6545mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.006mm至0.002mm的范围。在图16b与图16c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-6.00μm至2.00μm的范围。而图16d的畸变像差图式则显示本第三实施例的畸变像差维持在0％至2％的范围。据此说明本第三实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.841mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0184]
经由上述说明可得知，第三实施例相较于第一实施例的优点在于：第三实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第一实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第三实施例的光圈值较第一实施例的光圈值小，且第三实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第一实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0185]
图19为本发明的第四实施例的光学透镜组的示意图，而图20a至图20d为第四实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图19，本发明光学透镜组10的一第四实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图19中省略部分与第一实施例
相同的凹面部与凸面部的标号。
[0186]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0187]
第四实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0075mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0198mm。
[0188]
第四实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第四实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0189]
光学透镜组10详细的光学数据如图21所示，且第四实施例的系统长度(即ttl)为2.642mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.828mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.938
°
，光圈值(f-number,fno)为2.279，lcr为0.5mm。
[0190]
如图22所示，则为第四实施例的第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数。
[0191]
另外，第四实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0192]
再配合参阅图20a至图20d，图20a的图式说明第四实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图20b与图20c的图式则分别说明第四实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图20d的图式则说明第四实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第四实施例的纵向球差图示图20a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.6221mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.0014mm至0.002mm的范围。在图20b与图20c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-10.00μm至4.00μm的范围。而图20d的畸变像差图式则显示本第三实施例的畸变像差维持在0％至0.8％的范围。据此说明本第四实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.642mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0193]
经由上述说明可得知，第四实施例相较于第一实施例的优点在于：第四实施例的纵向球差比第一实施例的纵向球差小，第四实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第一实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第四实施例的系统长度较第一实施例的系统长度小，且第四实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第一实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0194]
图23为本发明的第五实施例的光学透镜组的示意图，而图24a至图24d为第五实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图23，本发明光学透镜组10的一第五实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图23中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0195]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0196]
第五实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.003mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0075mm。第五实施例的热稳定效果优于第一实施例。
[0197]
第五实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第五实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0198]
光学透镜组10详细的光学数据如图25所示，且第五实施例的系统长度(即ttl)为2.730mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.451mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.554
°
，光圈值(f-number,fno)为2.274，lcr为0.5mm。
[0199]
如图26所示，则为第五实施例的第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数。
[0200]
另外，第五实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0201]
再配合参阅图24a至图24d，图24a的图式说明第五实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图24b与图24c的图式则分别说明第五实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图24d的图式则说明第五实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第五实施例的纵向球差图示图24a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5391mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.001mm至0.005mm的范围。在图24b与图24c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-16.00μm至16.00μm的范围。而图24d的畸变像差图式则显示本第五实施例的畸变像差维持在0％至50％的范围。据此说明本第五实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.730mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0202]
经由上述说明可得知，第五实施例相较于第一实施例的优点在于：第五实施例之弧矢方向的像散像差比第一实施例之弧矢方向的像散像差小，且第五实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第一实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0203]
图27为本发明的第六实施例的光学透镜组的示意图，而图28a至图28d为第六实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图27，本发明光学透镜组10的一第六实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3间的参数或多或少有些不同，以及第二透镜2的出光面21具有一位于光轴i附近区域的凹面部214以及位于圆周附近区域的凹面部213。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图27中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0204]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0205]
第六实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0117mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0312mm。第六实施例的热稳定效果优于第一实施例。
[0206]
第六实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第六实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0207]
光学透镜组10详细的光学数据如图29所示，且第六实施例的系统长度(即ttl)为2.730mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.451mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.554
°
，光圈值(f-number,fno)为2.274，lcr为0.5mm。
[0208]
如图30所示，则为第六实施例的第一透镜1的出光面11到第三透镜3的入光面32在公式(2)中的各项非球面系数。
[0209]
另外，第六实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图63所示。
[0210]
再配合参阅图28a至图28d，图28a的图式说明第六实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图28b与图28c的图式则分别说明第六实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图28d的图式则说明第六实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第六实施例的纵向球差图示图28a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.6545mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.003mm至0.002mm的范围。在图28b与图28c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-5.00μm至1.00μm的范围。而图28d的畸变像差图式则显示本第六实施例的畸变像差维持在0％至1.2％的范围。据此说明本第六实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.730mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0211]
经由上述说明可得知，第六实施例相较于第一实施例的优点在于：第六实施例之纵向球差比第一实施例之纵向球差小，第六实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第一实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第六实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第一实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0212]
图31为本发明之第七实施例之光学透镜组的示意图，而图32a至图32d为第七实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图31，本发明光学镜片组10的一第七实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：本发明的第一实施例之光学透镜组10从出光侧至入光侧沿光学透镜组10的一光轴i依序包括一光圈0、一第一透镜1、一第二透镜2、一第三透镜3及一第四透镜4。当多个近红外光由多光源之结构光产生单元15的发光面100a发出而进入光学镜片组10，多个近红外光经由第四透镜4、第三透镜3、第二透镜2、
第一透镜1及光圈0之后，会于出光侧产生多个光束，并射出光学透镜组10。补充说明的是，入光侧是朝向多光源之结构光产生单元15的一侧，出光侧是相对的另一侧。
[0213]
第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3及第四透镜4都各自具有一朝向出光侧且使近红外光通过之出光面11、21、31、41及一朝向入光侧且使近红外光通过之入光面12、22、32、42。
[0214]
在本实施例中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3及第四透镜4的材质分别为玻璃、塑料、塑料及塑料，但本发明不以此为限。
[0215]
第一透镜1是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第一个透镜。第一透镜1具有正屈光率。第一透镜1的出光面11具有一位于光轴i附近区域的凸面部111及一位于圆周附近区域的凸面部112。第一透镜1的入光面12具有一位于光轴i附近区域的凹面部121及一位于圆周附近区域的凹面部122。在本实施例中，第一透镜1的出光面11与入光面12皆为非球面。
[0216]
第二透镜2是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第二个透镜。第二透镜2具有负屈光率。第二透镜2的出光面21具有一位于光轴i附近区域的凸面部211及一位于圆周附近区域的凸面部212。第二透镜2的入光面22具有一在光轴i附近区域的凹面部221及一位于圆周附近区域的凹面部222。在本实施例中，第二透镜2的出光面21与入光面22皆为非球面。
[0217]
第三透镜3是出光侧至入光侧算起具有屈光率的第三个透镜。第三透镜3具有正屈光率。第三透镜3的出光面31具有一位于光轴i附近区域的凹面部311及一位于圆周附近区域的凹面部312。第三透镜3的入光面32具有一位于光轴i附近区域的凸面部321。与第一实施例不同的是，第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凹面部323。在本实施例中，第三透镜3的出光面31与入光面32皆为非球面。
[0218]
在本实施例中，第四透镜4具有正屈光率。第三透镜4的出光面41具有一位于光轴i附近区域的凹面部411及一位于圆周附近区域的凹面部412。第四透镜4的入光面42具有一位于光轴i附近区域的凸面部421及一位于圆周附近区域的凸面部422。在本实施例中，第四透镜4的出光面41与入光面42皆为非球面。
[0219]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0220]
第七实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量(focal shift)。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0018mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0039mm。
[0221]
第七实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第七实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0222]
第七实施例的其他详细光学数据如图33所示，且第七实施例的系统长度(即ttl)为4.995mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.881mm，半视场角(half field of view,hfov)为8.544
°
，光圈值(f-number,fno)为2.592，lcr为0.5mm。其中，系统长度(即ttl)是指由第一透镜1的出光面11到多光源之结构光产生单元15在光轴i上的距
离。
[0223]
第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数如图34所示。其中，图34中栏位编号11表示其为第一透镜1的出光面11的非球面系数，其它栏位依此类推。
[0224]
另外，第七实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0225]
本第七实施例中提到的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3以及第四透镜4中的参数定义大致类似于本发明说明书段落第0031段所提到的参数定义，其差异在于：
[0226]
υ4为第四透镜4的阿贝系数；
[0227]
t4为第四透镜4在光轴i上的厚度；
[0228]
g34为第三透镜3的入光面32至第四透镜4的出光面41在光轴i上的空气间隙；
[0229]
g4f为第四透镜4到多光源之结构光产生单元15在光轴i上的空气间隙；
[0230]
f4为第四透镜4的焦距；及
[0231]
n4为第四透镜4的折射率。
[0232]
再配合参阅图32a至图32d，图32a的图式说明第七实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图32b与图32c的图式则分别说明第一实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图32d的图式则说明第七实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a在多光源之结构光产生单元15的发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第七实施例的纵向球差图示图32a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.2mm至0.02mm的范围，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。
[0233]
在图32b与图32c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-200μm到300μm内，说明本第七实施例的光学系统能有效消除像差。而图32d的畸变像差图式则显示本第七实施例的畸变像差维持在0％至20％的范围内，说明本第七实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第七实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至4.995mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0234]
图35为本发明的第八实施例的光学透镜组的示意图，而图36a至图36d为第八实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图35，本发明光学透镜组10的一第八实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图35中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0235]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0236]
第八实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温
度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.00048mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0016mm。第八实施例的热稳定效果优于第七实施例。
[0237]
第八实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第八实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0238]
光学透镜组10详细的光学数据如图37所示，且第八实施例的系统长度(即ttl)为4.510mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.853mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.077
°
，光圈值(f-number,fno)为2.462，lcr为0.5mm。
[0239]
如图37所示，则为第八实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0240]
另外，第八实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0241]
再配合参阅图36a至图36d，图36a的图式说明第八实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图36b与图36c的图式则分别说明第八实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图36d的图式则说明第八实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第八实施例的纵向球差图示图36a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.06mm至0.01mm的范围。在图36b与图36c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-80μm至120μm的范围。而图36d的畸变像差图式则显示本第八实施例的畸变像差维持在0％至12％的范围。据此说明本第八实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至4.510mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0242]
经由上述说明可得知，第八实施例相较于第七实施例的优点在于：第八实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第八实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第八实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第八实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第八实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，第八实施例的光圈值较第七实施例的光圈值小，且第八实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0243]
图39为本发明的第九实施例的光学透镜组的示意图，而图40a至图40d为第九实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图39，本发明光学透镜组10的一第九实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图39中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0244]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主
光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0245]
第九实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0049mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0076mm。
[0246]
第九实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第九实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0247]
光学透镜组10详细的光学数据如图41所示，且第九实施例的系统长度(即ttl)为2.930mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.625mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.963
°
，光圈值(f-number,fno)为2.211，lcr为0.5mm。
[0248]
如图42所示，则为第九实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0249]
另外，第九实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0250]
再配合参阅图40a至图40d，图40a的图式说明第九实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图40b与图40c的图式则分别说明第九实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图40d的图式则说明第九实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第九实施例的纵向球差图示图40a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.003mm至0.002mm的范围。在图40b与图40c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-16μm至8μm的范围。而图40d的畸变像差图式则显示本第九实施例的畸变像差维持在0％至10％的范围。据此说明本第九实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.930mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0251]
经由上述说明可得知，第九实施例相较于第七实施例的优点在于：第九实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第九实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第九实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第九实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第九实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，第九实施例的光圈值较第七实施例的光圈值小，且第九实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0252]
图43为本发明的第十实施例的光学透镜组的示意图，而图44a至图44d为第十实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图43，本发明光学透镜组10的一第十实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，第三透镜3具有负屈光率，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图43中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0253]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0254]
第十实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0039mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0057mm。
[0255]
第十实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第十实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0256]
光学透镜组10详细的光学数据如图45所示，且第十实施例的系统长度(即ttl)为2.982mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为3.135mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.171
°
，光圈值(f-number,fno)为2.640，lcr为0.5mm。
[0257]
如图46所示，则为第十实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0258]
另外，第十实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0259]
再配合参阅图44a至图44d，图44a的图式说明第十实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图44b与图44c的图式则分别说明第十实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图44d的图式则说明第十实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第十实施例的纵向球差图示图44a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.002mm至0.0016mm的范围。在图44b与图44c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-6.00μm至2.00μm的范围。而图44d的畸变像差图式则显示本第十实施例的畸变像差维持在-1.6％至10％的范围。据此说明本第十实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.982mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0260]
经由上述说明可得知，第十实施例相较于第七实施例的优点在于：第十实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第十实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第十实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第十实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第十实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，且第十实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0261]
图47为本发明的第十一实施例的光学透镜组的示意图，而图48a至图48d为第十一实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图47，本发明光学透镜组10的一第十一实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，第三透镜3具有负屈光率，以及第三透镜3的入光面32具有一
位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图47中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0262]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0263]
第十一实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0009mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0036mm。第十一实施例的热稳定效果优于第七实施例。
[0264]
第十一实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第十一实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0265]
光学透镜组10详细的光学数据如图49所示，且第九实施例的系统长度(即ttl)为2.982mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为3.135mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.171
°
，光圈值(f-number,fno)为2.640，lcr为0.5mm。
[0266]
如图50所示，则为第十一实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0267]
另外，第十一实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0268]
再配合参阅图48a至图48d，图48a的图式说明第十一实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图48b与图48c的图式则分别说明第十一实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图48d的图式则说明第十一实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第十一实施例的纵向球差图示图48a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.05mm至0.01mm的范围。在图48b与图48c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-50μm至0μm的范围。而图48d的畸变像差图式则显示本第十一实施例的畸变像差维持在0％至2％的范围。据此说明本第十一实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.982mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0269]
经由上述说明可得知，第十一实施例相较于第七实施例的优点在于：第十一实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第十一实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第十一实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第十一实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第十一实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，且第十一实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0270]
图51为本发明的第十二实施例的光学透镜组的示意图，而图52a至图52d为第十二实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图51，本发明光学透镜组10的一
第十二实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图51中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0271]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0272]
第十二实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0033mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0009mm。第十二实施例的热稳定效果优于第七实施例。
[0273]
第十二实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第十二实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0274]
光学透镜组10详细的光学数据如图53所示，且第十二实施例的系统长度(即ttl)为2.772mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为1.955mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.999
°
，光圈值(f-number,fno)为1.768，lcr为0.5mm。
[0275]
如图54所示，则为第十二实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0276]
另外，第十二实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0277]
再配合参阅图52a至图52d，图52a的图式说明第十二实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图52b与图52c的图式则分别说明第十二实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图52d的图式则说明第十二实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第十二实施例的纵向球差图示图52a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.02mm至0.14mm的范围。在图52b与图52c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在0μm至800μm的范围。而图52d的畸变像差图式则显示本第十二实施例的畸变像差维持在0％至40％的范围。据此说明本第十二实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.772mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0278]
经由上述说明可得知，第十二实施例相较于第七实施例的优点在于：第十二实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第十二实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第十二实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，第十二实施例的光圈值较第七实施例的光圈值小，且第十二实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0279]
图55为本发明的第十三实施例的光学透镜组的示意图，而图56a至图56d为第十三实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图55，本发明光学透镜组10的一第十三实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图55中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0280]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0281]
第十三实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0052mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.0035mm。
[0282]
第十三实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第十三实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0283]
光学透镜组10详细的光学数据如图57所示，且第十三实施例的系统长度(即ttl)为2.971mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为2.955mm，半视场角(half field of view,hfov)为9.912
°
，光圈值(f-number,fno)为2.541，lcr为0.5mm。
[0284]
如图58所示，则为第十三实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0285]
另外，第十三实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0286]
再配合参阅图56a至图56d，图56a的图式说明第十三实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图56b与图56c的图式则分别说明第十三实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图56d的图式则说明第十三实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第十三实施例的纵向球差图示图56a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.05mm至0.02mm的范围。在图56b与图56c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-60μm至0μm的范围。而图56d的畸变像差图式则显示本第十三实施例的畸变像差维持在-5％至0％的范围。据此说明本第十三实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至2.971mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0287]
经由上述说明可得知，第十三实施例相较于第七实施例的优点在于：第十三实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第十三实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第十三实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第十三实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第十三实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，第十三实施例的光圈值较第七实施例的光圈值
小，且第十三实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0288]
图59为本发明的第十四实施例的光学透镜组的示意图，而图60a至图60d为第十四实施例之光学透镜组的纵向球差与各项像差图。请先参照图59，本发明光学透镜组10的一第十四实施例，其与第七实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4间的参数或多或少有些不同，第三透镜3具有负屈光率，以及第三透镜3的入光面32具有一位于圆周附近区域的凸面部324。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图59中省略部分与第七实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
[0289]
在本实施例中，从多光源之结构光产生单元15的发光面100a出射的近红外光之主光线cf的出射方向与发光面100a的法线方向d的夹角小于5
°
。
[0290]
第十四实施例之光学透镜组10具有良好的热稳定性。更进一步地说，在不同环境温度下，光学透镜组10具有极小的焦距偏移量。举例而言，设定常温20℃为一基准，在20℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.000mm；在0℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为0.0092mm；在70℃的环境下，光学透镜组10的焦距偏移量为-0.006mm。
[0291]
第十四实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为第十四实施例的第一透镜1为玻璃镜片。第一透镜1的折射率温度系数为
[0292]
光学透镜组10详细的光学数据如图61所示，且第十四实施例的系统长度(即ttl)为3.146mm，系统有效焦距(effective focal length,efl)为3.344mm，半视场角(half field of view,hfov)为8.949
°
，光圈值(f-number,fno)为2.697，lcr为0.5mm。
[0293]
如图62所示，则为第十四实施例的第一透镜1的出光面11到第四透镜4的入光面42在公式(2)中的各项非球面系数。
[0294]
另外，第十四实施例之光学透镜组10中各重要参数间的关系如图64所示。
[0295]
再配合参阅图60a至图60d，图60a的图式说明第十四实施例当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图60b与图60c的图式则分别说明第十四实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图60d的图式则说明第十四实施例在多光源之结构光产生单元15当波长为935nm、940nm及946nm时在发光面100a上的畸变像差(distortion aberration)。本第十四实施例的纵向球差图示图60a中，是在光瞳半径(pupil radius)为0.5940mm下测量出来的，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在-0.01mm至0.07mm的范围。在图60b与图60c的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在-300μm至100μm的范围。而图60d的畸变像差图式则显示本第十四实施例的畸变像差维持在-5％至0％的范围。据此说明本第十四实施例相较于现有光学透镜组，在系统长度已缩短至3.146mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量。
[0296]
经由上述说明可得知，第十四实施例相较于第七实施例的优点在于：第十四实施例的纵向球差比第七实施例的纵向球差小，第十四实施例之弧矢方向及子午方向的像散像
差比第七实施例之弧矢方向及子午方向的像散像差小，第十四实施例的畸变像差比第七实施例的畸变像差小，第十四实施例的系统长度较第七实施例的系统长度小，第十四实施例的半视场角较第七实施例的半视场角大，且第十四实施例镜片光轴与圆周区域厚薄差异比第七实施例小，较易于制造因此良率较高。
[0297]
再配合参阅图63及图64，为上述十四个实施例的各项光学参数的表格图，当本发明的实施例的光学透镜组10中的各项光学参数间的关系式符合下列条件式的至少其中之一时，可协助设计者设计出具备良好光学性能、且技术上可行之光学透镜组：
[0298]
一、为了达成缩短光学透镜组之系统长度及确保光学质量，将透镜间的空气间隙缩小或是透镜厚度适度的缩短也是本案的手段之一，但又同时考量制作的难易程度，因此若满足以下条件式之数值限定，能有较佳的配置：
[0299]
(t1+g23)/t2≤5.400，较佳的范围为1.300≤(t1+g23)/t2≤5.400；
[0300]
(t1+t2+g23)/t3≤6.700，较佳的范围为1.800≤(t1+t2+g23)/t3≤6.700；
[0301]
(t1+t2)/g23≤3.100，较佳的范围为0.600≤(t1+t2)/g23≤3.100；
[0302]
(t3+g12+g23)/(t1+t2)≤2.500，较佳的范围为0.600≤(t3+g12+g23)/(t1+t2)≤2.500；
[0303]
(t1+t2+g23)/(t1+t3)≤2.500，较佳的范围为1.000≤(t1+t2+g23)/(t1+t3)≤2.500；
[0304]
(g12+g23)/(t2+t3)≤1.600，较佳的范围为0.400≤(g12+g23)/(t2+t3)≤1.600；
[0305]
(t1+t3)/(g12+g23)≤2.200，较佳的范围为0.500≤(t1+t3)/(g12+g23)≤2.200；
[0306]
alt/(t2+g12)≤4.300，较佳的范围为1.200≤alt/(t2+g12)≤4.300；
[0307]
aag/t2≤5.200，较佳的范围为1.400≤aag/t2≤5.200；
[0308]
(t1+t2+t3)/aag≤1.800，较佳的范围为0.800≤(t1+t2+t3)/aag≤1.800；
[0309]
(t1+t2)/bfl≤5.900，较佳的范围为0.400≤(t1+t2)/bfl≤5.900；
[0310]
二、使光学元件参数与光学透镜组长度的比值维持在一适当范围，避免因光学元件参数过小而不利于生产制造，或是避免光学元件参数过大而使得光学透镜组长度过长：
[0311]
efl/t1≤7.600，较佳的范围为3.000≤efl/t1≤7.600；
[0312]
ttl/(t2+t3+g23)≤3.300，较佳的范围为1.500≤ttl/(t2+t3+g22)≤3.300；
[0313]
efl/(g12+g23)≤7.600，较佳的范围为1.600≤efl/(g12+g23)≤7.600；
[0314]
tl/(t1+g12)≤5.700，较佳的范围为2.100≤tl/(t1+g12)≤5.700。
[0315]
此外，另可选择实施例参数之任意组合关系增加光学透镜组限制，以利于本发明相同架构的光学透镜组设计。有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明光学透镜组长度缩短、光学质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
[0316]
前述所列之示例性限定关系式，也可任意选择性地合并不等数量施用于本发明之实施态样中，并不限于此。在实施本发明时，除了前述关系式之外，亦也针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构，以加强对系统性能及/或分辨率的控制，举例来说，第一透镜的物侧面上可选择性地额外形成有一位于光轴附近区域的凸面部。须注意的是，此些细节需在无冲突之情况之下，可选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中。
[0317]
此外，另可选择实施例参数之任意组合关系增加光学透镜组限制，以利于本发明相同架构的光学透镜组设计。
[0318]
有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明光学透镜组长度缩短、可用光圈值增大、光学质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
[0319]
本发明之各个实施例所揭露之光学参数的组合比例关系所得的包含最大最小值以内的数值范围皆可据以实施。
[0320]
综上所述，本发明的实施例的光学透镜组10可获致下述的功效及优点：
[0321]
一、设计单一组光学透镜组配合多光源之结构光产生单元产生多个之具有不同角度的光束，可大幅降低三维感测技术发射端的光学透镜组的成本。
[0322]
二、第一透镜具有正屈光率有助于光束收聚。
[0323]
三、设计第一透镜出光面具有一在光轴附近区域的凸面部或是第一透镜出光面在圆周附近区域的凸面部，再搭配第一透镜入光面具有一在光轴附近区域的凹面部，有利于修正产生的像差。
[0324]
四、第二透镜具有负屈光率配合第二透镜入光面具有一在光轴附近区域的凹面部与第二透镜入光面具有一在圆周区域的凹面部，有利于修正前一片透镜产生之主要的像差。
[0325]
五、第三透镜出光面具有一在光轴附近区域的凹面部配合第三透镜入光面具有一在光轴附近区域的凸面部，可达到提高光学质量的效果。
[0326]
六、本发明实施例选用其材质之折射率温度系数的绝对值小于或等于8.5
×
10-6/℃的透镜，且所述材质为玻璃，以达到提升热稳定的效果。
[0327]
七、其中又以选用第一片透镜之材质的折射率温度系数的绝对值小于或等于8.5
×
10-6/℃的热稳定效果最好，所述第一片透镜之材质例如为玻璃。
[0328]
八、藉由调整透镜的厚度、透镜间之空气间隙的比例关系可以有效的缩短光学透镜组之系统长度至小于5mm并且维持光学质量。
[0329]
九、当满足hfov≦20
°
的条件式，有助于提高光学质量，使出光亮度较均匀，且降低光学透镜组设计及加工的困难度。
[0330]
十、设计从多光源之结构光产生单元的发光面出射的近红外光之主光线的出射方向与发光面的法线方向的夹角小于5
°
可降低光束散开的程度，以提升3d感测效果。
[0331]
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。