專(zhuān)利名稱(chēng)：四片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)鏡頭，特別是指一種四片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，手機(jī)和數(shù)字相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的普及使得影像模塊(主要包含光學(xué)成像鏡頭、模塊后座單元(module holder unit)與傳感器(sensor)等組件)相關(guān)技術(shù)蓬勃發(fā)展，而手機(jī)和數(shù)字相機(jī)的薄型輕巧化趨勢(shì)也讓影像模塊的小型化需求愈來(lái)愈高，隨著感光稱(chēng)合組件(Charge Coupled Device,簡(jiǎn)稱(chēng)為CO))或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡(jiǎn)稱(chēng)為CMOS)的技術(shù)進(jìn)步和尺寸縮小化，裝載在影像模塊中的光學(xué)成像鏡頭也需要相應(yīng)地縮短長(zhǎng)度，但是為了避免攝影效果與質(zhì)量下降，在縮短光學(xué)成像鏡頭的長(zhǎng)度時(shí)仍然要兼顧良好的光學(xué)性能。美國(guó)專(zhuān)利公告號(hào)7355801，及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)20120013998，上述專(zhuān)利所揭示的均為四片式透鏡結(jié)構(gòu)，且其第二透鏡的像側(cè)皆為凹面。日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2011-064989、美國(guó)專(zhuān)利公告號(hào)7920340、7777972，及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)20110058089來(lái)看，所揭示的均為四片式透鏡結(jié)構(gòu)，但各透鏡間的空氣間隙總合設(shè)計(jì)過(guò)大。其中，以美國(guó)專(zhuān)利公告號(hào)7920340的第五實(shí)施例的鏡頭長(zhǎng)度為7mm，其不利于手機(jī)和數(shù)字相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的薄型化設(shè)計(jì)。由上述申請(qǐng)案所公開(kāi)的鏡頭，可以歸納出目前的研發(fā)趨勢(shì)仍在于縮短鏡頭的整體系統(tǒng)長(zhǎng)度，但當(dāng)鏡頭系統(tǒng)長(zhǎng)度逐漸縮短，勢(shì)必會(huì)影響到光學(xué)性能與成像質(zhì)量，因此，目前仍有開(kāi)發(fā)鏡頭長(zhǎng)度縮短且能維持良好的光學(xué)性能的光學(xué)成像鏡頭的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在縮短鏡頭系統(tǒng)長(zhǎng)度的條件下，仍能保有良好的光學(xué)性能的四片式光學(xué)成像鏡頭。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明的四片式光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，及一第四透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡都包括一朝向物側(cè)且使成像光線通過(guò)的物側(cè)面，及一朝向像側(cè)且使成像光線通過(guò)的像側(cè)面。該第一透鏡為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡的該物側(cè)面為凸面。該第二透鏡為負(fù)屈光率的透鏡，且該第二透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。該第三透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。該第四透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，該第四透鏡的該像側(cè)面為曲面并具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。其中，該四片式光學(xué)成像鏡頭僅具有上述四片具備屈光率的透鏡。本發(fā)明的四片式光學(xué)成像鏡頭的有益效果在于通過(guò)第一透鏡的設(shè)計(jì)，可以增加收光能力，能夠有效地從第二透鏡分配部分的屈光率，以降低透鏡系統(tǒng)敏感度；另外，再通過(guò)第二透鏡的像側(cè)面的凸面部與第三透鏡的物側(cè)面的凹面部的相互搭配，可以消除色差及場(chǎng)曲(Curvature)，最后，再通過(guò)配合第四透鏡的設(shè)計(jì)，能夠有助于修正場(chǎng)曲、高階像差及壓低主光線角度(Chief ray angle,系統(tǒng)光線入射于影像傳感器上角度)，進(jìn)而提高系統(tǒng)的靈敏度。本發(fā)明的電子裝置，包含一機(jī)殼，及一安裝在該機(jī)殼內(nèi)的影像模塊。該影像模塊包括一如前述所述的四片式光學(xué)成像鏡頭、一用于供該四片式光學(xué)成像鏡頭設(shè)置的鏡筒、一用于供該鏡筒設(shè)置的模塊后座單元，及一設(shè)置于該四片式光學(xué)成像鏡頭像側(cè)的影像傳感器。本發(fā)明的電子裝置的有益效果在于通過(guò)在電子裝置中裝載具有前述的四片式光學(xué)成像鏡頭的影像模塊，可以利用該光學(xué)成像鏡頭在縮短系統(tǒng)長(zhǎng)度的條件下，仍能提供良好的光學(xué)性能的優(yōu)勢(shì)，在不犧牲光學(xué)性能的情形下制出更為薄型輕巧的電子裝置，使本發(fā)明兼具良好的實(shí)用性能且有助于輕薄短小化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而能滿足更高的消費(fèi)需求。


圖1是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第一較佳實(shí)施例。圖2是該第一較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖3是一表格圖，說(shuō)明該第一較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖4是一表格圖，說(shuō)明該第一較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖5是一示意圖。圖6是一透鏡結(jié)構(gòu)從中間剖切后的一立體示意圖，說(shuō)明該第一透鏡至該第四透鏡分別具有一物側(cè)延伸部及一像側(cè)延伸部的情形。圖7是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第二較佳實(shí)施例。圖8是該第二較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖9是一表格圖，說(shuō)明該第二較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖10是一表格圖，說(shuō)明該第二較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖11是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第三較佳實(shí)施例。圖12是該第三較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖13是一表格圖，說(shuō)明該第三較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖14是一表格圖，說(shuō)明該第三較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖15是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第四較佳實(shí)施例。圖16是該第四較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖17是一表格圖，說(shuō)明該第四較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖18是一表格圖，說(shuō)明該第四較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖19是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第五較佳實(shí)施例。圖20是該第五較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖21是一表格圖，說(shuō)明該第五較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖22是一表格圖，說(shuō)明該第五較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖23是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第六較佳實(shí)施例。
圖24是該第六較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖25是一表格圖，說(shuō)明該第六較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖26是一表格圖，說(shuō)明該第六較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖27是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第七較佳實(shí)施例。圖28是該第七較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖29是一表格圖，說(shuō)明該第七較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖30是一表格圖，說(shuō)明該第七較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖31是一配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭的第八較佳實(shí)施例。圖32是該第八較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。圖33是一表格圖，說(shuō)明該第八較佳實(shí)施例的各透鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖34是一表格圖，說(shuō)明該第八較佳實(shí)施例的各透鏡的非球面系數(shù)。圖35是一表格圖，說(shuō)明該四片式光學(xué)成像鏡頭的該第一較佳實(shí)施例至該第八較佳實(shí)施例的各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)。圖36是一剖視示意圖，說(shuō)明本發(fā)明電子裝置的第一較佳實(shí)施例。圖37是一剖視 示意圖，說(shuō)明本發(fā)明電子裝置的第二較佳實(shí)施例。主要組件符號(hào)說(shuō)明
10 光學(xué)成像鏡頭
2 光圈
3 第一透鏡
31 物側(cè)面
310 物側(cè)延伸部
32 像側(cè)面
320像側(cè)延伸部
321凹面部
322凸面部
4 第二透鏡
41 物側(cè)面
410 物側(cè)延伸部
42 像側(cè)面
420像側(cè)延伸部
421凸面部
5 第三透鏡
51 物側(cè)面
510物側(cè)延伸部
511凹面部
52 像側(cè)面
520 像側(cè)延伸部
6 第四透鏡
61 物側(cè)面610物側(cè)延伸部
611凸面部 62 像側(cè)面
620像側(cè)延伸部
621凹面部
622凸面部 7濾光片 8 成像面 I 光軸
I 電子裝置
II 機(jī)殼
120模塊后座單元
121鏡頭后座
122影像傳感器后座
123 第一座體
124 第二座體
125線圈
126 磁性組件 130 影像傳感器 21 鏡筒
IKIII 軸線
具體實(shí)施例方式 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖的數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的組件是以相同的編號(hào)來(lái)表不。參閱圖1與圖3，本發(fā)明四片式光學(xué)成像鏡頭10的第一較佳實(shí)施例，從物側(cè)至像側(cè)依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6,及一濾光片7。當(dāng)由一待拍攝物所發(fā)出的光線進(jìn)入該四片式光學(xué)成像鏡頭10，并經(jīng)由該光圈2、該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6，及該濾光片7之后，會(huì)在一成像面8 (Image Plane)形成一影像。該濾光片7為紅外線濾光片(IR Cut Filter),用于防止光線中的紅外線投射至該成像面8影響成像質(zhì)量。而在本第一較佳實(shí)施例中，組件的物側(cè)是朝向該待拍攝物的一側(cè)，而組件的像側(cè)是 朝向該成像面8的一側(cè)。其中，該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6，及該濾光片7都分別具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過(guò)之物側(cè)面31、41、51、61、71，及一朝向像側(cè)且使成像光線通過(guò)之像側(cè)面32、42、52、62、72。其中，該等物側(cè)面31、41、51、61與該等像側(cè)面32、42、52,62皆為非球面。參閱圖6，在此要特別說(shuō)明的是，該第一透鏡3至該第四透鏡6還分別具有有一自該物側(cè)面31、41、51、61周緣向外延伸且成像光線不通過(guò)的物側(cè)延伸部310、410、510、610，及一自該像側(cè)面32、42、52、62周緣向外延伸且成像光線不通過(guò)的像側(cè)延伸部320、420、
520,620,該第一透鏡3至該第四透鏡6的物側(cè)延伸部310、410、510、610和像側(cè)延伸部320、420,520,620分別用來(lái)供該多個(gè)透鏡3、4、5、6組裝。圖6主要是用來(lái)說(shuō)明該多個(gè)透鏡3、4、
5、6的物側(cè)延伸部310、410、510、610，像側(cè)延伸部320、420、520、620與其物側(cè)面31、41、51、61，像側(cè)面32、42、52、62的連接關(guān)系，不應(yīng)以圖6所呈現(xiàn)的圖面內(nèi)容限制透鏡的物側(cè)面與像側(cè)面的表面型式。 此外，為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求，該第一透鏡3至該第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成，但其材質(zhì)不以此為限。該第一透鏡3為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡3的該物側(cè)面31為凸面，該第一透鏡3的該像側(cè)面32為凹面并具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部321。該第二透鏡4為負(fù)屈光率的透鏡，且該第二透鏡4的該物側(cè)面41為凹面，該第二透鏡4的該像側(cè)面42為凸面并具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部421。該第三透鏡5為正屈光率的透鏡,且該第三透鏡5的該物側(cè)面51為凹面并具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部511，該第三透鏡5的該像側(cè)面52為凸面。該第四透鏡6為負(fù)屈光率的透鏡，且該第四透鏡6的該物側(cè)面61為曲面并具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部611，該第四透鏡6的該像側(cè)面62為曲面并具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部621，及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部622。該第一較佳實(shí)施例的其他詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)如圖3所示，且該第一較佳實(shí)施例的整體系統(tǒng)焦距為2.01mm，半視角(HFOV)為33.54°，其系統(tǒng)長(zhǎng)度為2.50mm。此外，從第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62，共計(jì)八個(gè)面均是非球面，而該非球面是依下列公式定義:
權(quán)利要求
1.一種四片式光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，及一第四透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡都包括一朝向物側(cè)且使成像光線通過(guò)的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過(guò)的像側(cè)面； 該第一透鏡為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡的該物側(cè)面為凸面； 該第二透鏡為負(fù)屈光率的透鏡，且該第二透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部； 該第三透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；及該第四透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，該第四透鏡的該像側(cè)面為曲面，并具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部； 其中，該四片式光學(xué)成像鏡頭僅具有上述四片具備屈光率的透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第二透鏡在光軸上的中心厚度為T(mén)2,自該第一透鏡到該第四透鏡沿光軸上的三個(gè)空氣間隙總合為Gaa，并滿足下列條件式:Gaa/T2含3.5。
3.如權(quán)利要求2所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:進(jìn)一步滿足下列條件式:Gaa/T2 蘭 3.2。
4.如權(quán)利要求3所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡在光軸上的中心厚度為T(mén)1,自該第一透鏡到該第二透鏡沿光軸上的空氣間隙為G12，并滿足下列條件式:VG12 芻 4.1。
5.如權(quán)利要求4所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。
6.如權(quán)利要求2所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該四片式光學(xué)成像鏡頭的系統(tǒng)焦距為EFL，并滿足下列條件式:5含EFL/T2含16。
7.如權(quán)利要求6所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡在光軸上的中心厚度為T(mén)1,自該第一透鏡到該第二透鏡沿光軸上的空氣間隙為G12，并滿足下列條件式:VG12 芻 4.1。
8.如權(quán)利要求7所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。
9.如權(quán)利要求1所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第四透鏡的該像側(cè)面到一成像面于光軸上的距離為BFL，自該第一透鏡到該第四透鏡沿光軸上的空氣間隙總合為Gaa，并滿足下列條件式:1.6含BFL/Gaa。
10.如權(quán)利要求9所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:進(jìn)一步滿足下列條件式:2-1 ^ BFL/Gaa。
11.如權(quán)利要求10所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。
12.如權(quán)利要求9所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第二透鏡在光軸上的中心厚度為T(mén)2，該四片式光學(xué)成像鏡頭的系統(tǒng)焦距為EFL，并滿足下列條件式:6 ^ EFL/T2 ^ 13.5。
13.如權(quán)利要求12所述的四片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。
14.一種電子裝置，包含: 一機(jī)殼；及 一影像模塊，是安裝在該機(jī)殼內(nèi)，并包括一如權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的四片式光學(xué)成像鏡頭、一用于供該四片式光學(xué)成像鏡頭設(shè)置的鏡筒、一用于供該鏡筒設(shè)置的模塊后座單元，及一設(shè)置于該四片式光學(xué)成像鏡頭像側(cè)的影像傳感器。
15.如權(quán)利要求14所述的電子裝置，其特征在于:該模塊后座單元具有一鏡頭后座，該鏡頭后座具有一與該鏡筒外側(cè)相貼合且沿一軸線設(shè)置的第一座體，及一沿該軸線并環(huán)繞著該第一座體外側(cè)設(shè)置的第二座體，該第一座體可帶著該鏡筒與設(shè)置于該鏡筒內(nèi)的四片式光學(xué)成像鏡頭沿該軸線移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于:該模塊后座單元還具有一位于該第二座體和該影像傳感器之間的影像傳感器后座，且該影像傳感器后座和該第二座體相貼口 ο
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于光學(xué)鏡頭，特別是一種四片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置。本發(fā)明的四片式光學(xué)成像鏡頭從物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡，及第四透鏡，且前述透鏡都包括一朝向物側(cè)的物側(cè)面及一朝向像側(cè)的像側(cè)面。該第一透鏡為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡的該物側(cè)面為凸面。該第二透鏡為負(fù)屈光率的透鏡，且該第二透鏡的該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。該第三透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。該第四透鏡的該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，該第四透鏡的該像側(cè)面為曲面。該電子裝置，包含一機(jī)殼及一包括上述的四片式光學(xué)成像鏡頭的影像模塊。本發(fā)明使鏡頭在縮短長(zhǎng)度下仍有好的光學(xué)性能。
文檔編號(hào)G02B13/00GK103076670SQ20121030731
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張國(guó)文, 李柏徹, 駱威諭 申請(qǐng)人:玉晶光電(廈門(mén))有限公司