可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該光學(xué)成像鏡頭的電子裝置。本發(fā)明的一種光學(xué)成像鏡頭，依序包括四透鏡，第一透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第二透鏡具有負(fù)屈光率，第二透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，其像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡的物側(cè)面為一凹面，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第四透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部且材質(zhì)為塑料。本發(fā)明的電子裝置，包括機殼、影像模塊，上述的光學(xué)成像鏡頭、鏡筒、模塊后座單元和及影像傳感器。本發(fā)明透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，而在維持良好光學(xué)性能之條件下，縮短鏡頭長度。
【專利說明】可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明乃是與一種可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭相關(guān)，且尤其是與應(yīng)用四片式透鏡的可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭相關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，手機和數(shù)字相機的普及使得包含光學(xué)成像鏡頭、鏡筒及影像傳感器等的攝影模塊蓬勃發(fā)展，手機和數(shù)字相機的薄型輕巧化也讓攝影模塊的小型化需求愈來愈高，隨著感光稱合組件(Charge Coupled Device,簡稱CO))或互補性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)的技術(shù)進步和尺寸縮小，裝戴在攝影模塊中的光學(xué)成像鏡頭也需要縮小體積，但光學(xué)成像鏡頭的良好光學(xué)性能也是必要顧及之處。
[0003] 隨著消費者對于成像質(zhì)量上的需求，傳統(tǒng)的四片式透鏡的結(jié)構(gòu)，已無法滿足更高成像質(zhì)量的需求。因此亟需發(fā)展一種小型且成像質(zhì)量佳的光學(xué)成像鏡頭。
[0004]在美國專利號US7920340、US7660049及US7848032中，所揭露的光學(xué)成像鏡頭均為四片式透鏡結(jié)構(gòu)，其第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離均大于7mm，不利于手機和數(shù)字相機等攜帶型電子產(chǎn)品的薄型化設(shè)計。因此，極需要開發(fā)成像質(zhì)量良好且鏡頭長度較短的四片式光學(xué)成像鏡頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一目的系在提供一種可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭，透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，并以一條件式控制相關(guān)參數(shù)，而在維持良好光學(xué)性能并維持系統(tǒng)性能的條件下，縮短系統(tǒng)長度。
[0006]依據(jù)本發(fā)明，提供一種光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，每一透鏡都具有屈光率，而且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。該第一透鏡具有正的屈光率，且第一透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。該第二透鏡具有負(fù)屈光率，第二透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，其像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡的物側(cè)面為一凹面，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第四透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部且材質(zhì)為塑料。
[0007]其次，本發(fā)明可選擇性地控制部分參數(shù)的比值滿足其他條件式，如:
[0008]控制第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC12表示)、第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC34表示)與光學(xué)成像鏡頭的有效焦距(以EFL表示)滿足
[0009]EFL/ (AC12+AC34) ^ 20.00 條件式(I)；
[0010]控制AC12、AC34與第二透鏡在光軸上的厚度(以CT2表示)滿足[0011]CT2/(AC12+AC34) =≤ 1.45 條件式(2)；
[0012]或者是控制第四透鏡在光軸上的厚度(以CT4表示)與第一透鏡物側(cè)面到第四透鏡像側(cè)面在光軸上的距離(以TL表示)滿足
[0013]TL/CT4 =≤ 7.00 條件式⑶；
[0014]或者是TL與第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC23表示)滿足
[0015]TL/AC23 ^ 5.80 條件式(4)；
[0016]或者是控制EFL與第三透鏡在光軸上的厚度(以CT3表示)滿足
[0017]EFL/CT3 ^ 5.90 條件式(5)；
[0018]或者是控制AC12、AC34與第一透鏡至第四透鏡在光軸上的四片鏡片厚度總和(以ALT表示)滿足
[0019]ALT/ (AC12+AC34) ^ 9.90 條件式(6)；
[0020]或者是CT2、CT3與AC23滿足
[0021]3.40 ^ (AC23+CT3) /CT2 條件式(7);或
[0022]3.80 ^ (AC23+CT3)/CT2 條件式(7，)；
[0023]或者是控制CT2與CT4滿足
[0024]1.40 ^ CT4/CT2 條件式⑶；
[0025]或者是控制CT2及第一至第四透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和(以AAG表示)滿足
[0026]2.55 ^ AAG/CT2 條件式(9)；
[0027]或者是控制CT2與CT3滿足
[0028]1.90 ^ CT3/CT2 條件式(10)；
[0029]或者是控制CT2、CT3和AAG滿足
[0030]4.80 ^ (AAG+CT3) /CT2 條件式(11)。
[0031 ] 前述所列的示例性限定條件式亦可任意選擇性地合并施用于本發(fā)明的實施例中，并不限于此。
[0032]在實施本發(fā)明時，除了上述條件式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設(shè)計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu)、屈光率及/或光圈位置的設(shè)置條件，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細(xì)節(jié)需在無沖突的情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明的其他實施例當(dāng)中，并不限于此。
[0033]本發(fā)明可依據(jù)前述的各種光學(xué)成像鏡頭，提供一種可攜式電子裝置，包括:一機殼及一影像模塊，該影響模塊安裝于該機殼內(nèi)。影像模塊包括依發(fā)明所述的任一光學(xué)成像鏡頭、一鏡筒、一模塊后座單元及一影像傳感器。鏡筒以供給設(shè)置光學(xué)成像鏡頭，模塊后座單元以供給設(shè)置鏡筒，影像傳感器是設(shè)置于光學(xué)成像鏡頭的像側(cè)。
[0034]由上述中可以得知，本發(fā)明的可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭，透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，并以一條件式控制相關(guān)參數(shù)，以維持良好光學(xué)性能，并有效縮短鏡頭長度。
【專利附圖】

【附圖說明】[0035]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的一透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0038]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0039]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0040]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖7顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0042]圖8顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0043]圖9顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0044]圖10顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖11顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0046]圖12顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0047]圖13顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0048]圖14顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖15顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0050]圖16顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0051]圖17顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0052]圖18顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖19顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0054]圖20顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0055]圖21顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0056]圖22顯示依據(jù)本發(fā)明的第六實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]圖23顯示依據(jù)本發(fā)明的第六實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0058]圖24顯示依據(jù)本發(fā)明的第六實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0059]圖25顯示依據(jù)本發(fā)明的第六實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0060]圖26顯示依據(jù)本發(fā)明的第七實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0061]圖27顯示依據(jù)本發(fā)明的第七實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0062]圖28顯示依據(jù)本發(fā)明的第七實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0063]圖29顯示依據(jù)本發(fā)明的第七實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0064]圖30顯示依據(jù)本發(fā)明的第八實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]圖31顯示依據(jù)本發(fā)明的第八實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0066]圖32顯示依據(jù)本發(fā)明的第八實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0067]圖33顯示依據(jù)本發(fā)明的第八實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0068]圖34顯示依據(jù)本發(fā)明的第九實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0069]圖35顯示依據(jù)本發(fā)明的第九實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0070]圖36顯示依據(jù)本發(fā)明的第九實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0071]圖37顯示依據(jù)本發(fā)明的第九實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0072]圖38顯示依據(jù)本發(fā)明的第十實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0073]圖39顯示依據(jù)本發(fā)明的第十實施例光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0074]圖40顯示依據(jù)本發(fā)明的第十實施例的光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
[0075]圖41顯示依據(jù)本發(fā)明的第十實施例的光學(xué)成像鏡頭的非球面數(shù)據(jù)。
[0076]圖42顯示依據(jù)本發(fā)明的以上十個實施例的ALT、AAG、TL、EFL、EFL/(AC12+AC34)、CT2/(AC12+AC34)、TL/CT4、TL/AC23、EFL/CT3、ALT/ (AC12+AC34)、(AC23+CT3)/CT2、CT4/CT2、AAG/CT2、CT3/CT2 及(AAG+CT3)/CT2 值的比較表。
[0077]圖43顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例的可攜式電子裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0078]圖44顯示依據(jù)本發(fā)明的另一實施例的可攜式電子裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0079]【符號說明】
[0080]I, 2，3，4，5，6，7，8，9，10 光學(xué)成像鏡頭
[0081]20,20’可攜式電子裝置
[0082]21 機殼
[0083]22影像模塊
[0084]23 鏡筒
[0085]24模塊后座單元
[0086]100，200，300，400，500，600，700，800，900，1000 光圈
[0087]110，210，310，410，510，610，710，810，910，1010 第一透鏡
[0088]111，121，131，141，151，211，221，231，241，251，311，321，331，341，351，411，421，431，441，451，511，521，531，541，551，611，621，631，641，651，711，721，731，741，751，811，82I, 831，841，851，911，921，931，941，951，1011，1021，1031，1041，1051 物側(cè)面[0089]112，122，132，142，152，212，222，232，242，252，312，322，332，342，352，412，422，432，442，452，512，522，532，542，552，612，622，632，642，652，712，722，732，742，752，812，822，832，842，852，912，922，932，942，952，1012，1022，1032，1042，1052 像側(cè)面
[0090]120，220，320，420，520，620，720，820，920，1020 第二透鏡[0091 ] 130，230，330，430，530，630，730，830，930，1030 第三透鏡
[0092]140，240，340，440，540，640，740，840，940，1040 第四透鏡
[0093]150，250，350，450，550，650，750，850，950，1050 濾光件
[0094]160，260，360，460，560，660，760，860，960，1060 成像面
[0095]161影像傳感器
[0096]162 基板
[0097]2401鏡頭后座
[0098]2402第一座體單元
[0099]2403第二座體單元
[0100]2404 線圈
[0101]2405磁性組件
[0102]2406影像傳感器后座
[0103]1111，1121，1321，2111，2121，2321，3111，3121，3321，4111，4121，4321，5111，512I, 5321，6111，6121，6321，7111，7121，7321，8111，8121，8321，9111，9121，9321，9411，10111，10121, 10321, 10411位于光軸附近區(qū)域的凸面部
[0104]1211，1221，2211，2221，3211，3221，4211，4221，5211，5221，6211，6221，7211，7221，8211，8221，9211，9221，10211，10221位于圓周附近區(qū)域的凹面部
[0105]1411，1421，2411，2421，3411，3421，4411，4421，5411，5421，6411，6421，7411，7421，8411，8421，9421，10421位于光軸附近區(qū)域的凹面部
[0106]1412，1422，2412，2422，3412，3422，4412，4422，5412，5422，6412，6422，7412，7422，8412，8422，9412，9422，10412, 10422位于圓周附近區(qū)域的凸面部
[0107]9413, 10413位于光軸附近區(qū)域及圓周附近區(qū)域之間的凹面部
[0108]dl, d2, d3, d4, d5 空氣間隙
[0109]Al 物側(cè)
[0110]A2 像側(cè)
[0111]I 光軸
[0112]1-1’ 軸線
[0113]A, B, C, E 區(qū)域
【具體實施方式】
[0114]為進一步說明各實施例，本發(fā)明乃提供有圖式。此些圖式乃為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要系用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0115]本篇說明書所言的“一透鏡具有正屈光率(或負(fù)屈光率)”，是指所述透鏡位于光軸附近區(qū)域具有正屈光率(或負(fù)屈光率)而言?！耙煌哥R的物側(cè)面(或像側(cè)面)包括位于某區(qū)域的凸面部(或凹面部)”，是指該區(qū)域相較于徑向上緊鄰該區(qū)域之外側(cè)區(qū)域，朝平行于光軸的方向更為“向外凸起”(或“向內(nèi)凹陷”)而言。以圖1為例，其中I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱，該透鏡的物側(cè)面于A區(qū)域具有凸面部、B區(qū)域具有凹面部而C區(qū)域具有凸面部，原因在于A區(qū)域相較于徑向上緊鄰該區(qū)域之外側(cè)區(qū)域(即B區(qū)域)，朝平行于光軸的方向更為向外凸起，B區(qū)域則相較于C區(qū)域更為向內(nèi)凹陷，而C區(qū)域相較于E區(qū)域也同理地更為向外凸起?！拔挥趫A周附近區(qū)域”，是指位于透鏡上僅供成像光線通過的曲面的位于圓周附近區(qū)域，亦即圖中的C區(qū)域，其中，成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray) Lm。“位于光軸附近區(qū)域”是指該僅供成像光線通過的曲面的光軸附近區(qū)域，亦即圖中的A區(qū)域。此外，該透鏡還包含一延伸部E，用以供該透鏡組裝于一光學(xué)成像鏡頭內(nèi)，理想的成像光線并不會通過該延伸部E，但該延伸部E的結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此，以下的實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。
[0116]本發(fā)明的光學(xué)成像鏡頭，乃是一定焦鏡頭，且是由從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序設(shè)置的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡所構(gòu)成，每一透鏡都具有屈光率，而且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。本發(fā)明的光學(xué)成像鏡頭總共只有前述四片具有屈光率的透鏡，透過設(shè)計各透鏡的細(xì)部特征的設(shè)計，而可提供良好的光學(xué)性能，并縮短鏡頭長度。各透鏡的細(xì)部特征如下:第一透鏡具有正屈光率，且第一透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第二透鏡具有負(fù)屈光率，且第二透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，其像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡的物側(cè)面為一凹面，其像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第四透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。
[0117]在此設(shè)計的前述各鏡片的特性主要是考慮光學(xué)成像鏡頭的光學(xué)特性與鏡頭長度，舉例來說:第一透鏡的屈光率為正，且物側(cè)面及像側(cè)面分別具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，有助于光線聚光以縮短鏡頭長度。若再搭配第二透鏡的屈光率為負(fù)，及形成于各表面上的凹凸設(shè)計的細(xì)節(jié)，如:分別形成于第二透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面上的圓周附近區(qū)域的凹面部、形成于第三透鏡的物側(cè)面上的凹面、形成于第三透鏡的像側(cè)面上的位于光軸附近的凸面部、形成于第四透鏡的物側(cè)面上的位于圓周附近區(qū)域的凸面部等此些面型，可確保成像質(zhì)量。其次，第四透鏡的材質(zhì)為塑料，可降低制作成本，易于制作非球面透鏡，并減輕鏡頭的重量。[0118]其次，在本發(fā)明的一實施例中，可選擇性地額外控制參數(shù)的比值滿足其他條件式，以協(xié)助設(shè)計者設(shè)計出具備良好光學(xué)性能、整體長度有效縮短、且技術(shù)上可行的光學(xué)成像鏡頭，如:
[0119]控制第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC12表示)、第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC34表示)與光學(xué)成像鏡頭的有效焦距(以EFL表示)滿足
[0120]EFL/ (AC12+AC34) ^ 20.00 條件式(I)；
[0121]控制AC12、AC34與第二透鏡在光軸上的厚度(以CT2表示)滿足
[0122]CT2/(AC12+AC34) ^ 1.45 條件式(2)；[0123]或者是控制第四透鏡在光軸上的厚度(以CT4表示)與第一透鏡物側(cè)面到第四透鏡像側(cè)面在光軸上的距離(以TL表示)滿足
[0124]TL/CT4 ^ 7.00 條件式(3);
[0125]或者是TL與第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度(以AC23表示)滿足
[0126]TL/AC23 ^ 5.80 條件式⑷；
[0127]或者是控制EFL與第三透鏡在光軸上的厚度(以CT3表示)滿足
[0128]EFL/CT3 ^ 5.90 條件式(5)；
[0129]或者是控制AC12、AC34與第一透鏡至第四透鏡在光軸上的四片鏡片厚度總和(以ALT表示)滿足
[0130]ALT/ (AC12+AC34) ^ 9.90 條件式(6)；[0131]或者是CT2、CT3與AC23滿足
[0132]3.40 ^ (AC23+CT3) /CT2 條件式(7);或
[0133]3.80 ^ (AC23+CT3)/CT2 條件式(7，)；
[0134]或者是控制CT2與CT4滿足
[0135]1.40 ^ CT4/CT2 條件式⑶；
[0136]或者是控制CT2及第一至第四透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和(以AAG表示)滿足
[0137]2.55 ^ AAG/CT2 條件式(9)；
[0138]或者是控制CT2與CT3滿足
[0139]1.90 ^ CT3/CT2 條件式(10)；
[0140]或者是控制CT2、CT3和AAG滿足
[0141]4.80 ^ (AAG+CT3) /CT2 條件式(11)。
[0142]前述所列的示例性限定關(guān)系亦可任意選擇性地合并施用于本發(fā)明的實施例中，并不限于此。
[0143]EFL/(AC12+AC34)值的設(shè)計乃是著眼于EFL縮短有助于鏡頭長度縮小，而AC12及AC34必需保持一定的寬度使光線在合適的高度入射第二透鏡及第四透鏡，因此EFL縮短的幅度較大，AC12及AC34則較小。此一特性使得EFL/(AC12+AC34)會受一上限限制，而應(yīng)朝趨小的方式來設(shè)計，在此建議小于或等于20.00，并以介于8.00~20.00之間為較佳。
[0144]CT2/(AC12+AC34)值的設(shè)計乃是著眼于第二透鏡的光學(xué)有效徑較小、可制作的較薄，而AC12及AC34必需保持一定的寬度使光線在合適的高度入射第二透鏡及第四透鏡，故CT2可縮小的比例較大、AC12及AC34縮小的比例較小。此一特性使得CT2/(AC12+AC34)值會受一上限限制，在此建議小于或等于1.45，并以介于0.5~1.45之間為較佳。
[0145]TL/CT4值的設(shè)計乃是著眼于TL縮短有助于鏡頭縮小，而第四透鏡的光學(xué)有效鏡較大，考慮制造困難度，CT4無法做的太薄，所以TL縮短的幅度較大，而CT4縮短的比例較小。因此造成TL/CT4值應(yīng)朝趨小的方式來設(shè)計，在此建議小于或等于7.00，并以介于
5.00~7.00之間為較佳。
[0146]TL/AC23值的設(shè)計乃是著眼于TL縮短有助于鏡頭縮小，而第二透鏡像側(cè)面的圓周附近區(qū)域為凹面部，第三透鏡物側(cè)面為凹面，容易有邊緣干涉問題，故使得AC23能縮短的幅度有限，所以TL縮短的幅度較大而AC23縮短的幅度較小。此一特性使得TL/AC23值會受一上限限制，在此建議TL/AC23值為小于或等于5.80，并以介于4.50?5.80之間為較佳。
[0147]EFL/CT3值的設(shè)計乃是著眼于EFL縮短的幅度較大，而第三透鏡在本設(shè)計中縮短的幅度較小，因此造成EFL/CT3值應(yīng)朝趨小的方式來設(shè)計，在此建議小于或等于5.90，并以介于3.50?5.90之間為較佳。
[0148]ALT/ (AC12+AC34)值的設(shè)計乃是著眼于ALT縮短有助于鏡頭長度縮小，而AC12及AC34必需保持一定的寬度使光線在合適的高度入射第二透鏡及第四透鏡，故ALT縮短的幅度較大，AC12及AC34則較小。此一特性使得ALT/(AC12+AC34)值會受一上限限制，在此建議ALT/(AC12+AC34)值為小于或等于9.90，并以介于5.00?9.90之間為較佳。
[0149](AC23+CT3)/CT2值的設(shè)計乃是著眼于第二透鏡像側(cè)面的圓周附近區(qū)域為凹面部，第三透鏡物側(cè)面為凹面，容易有邊緣干涉問題，故AC23能縮短的幅度有限，且由于第二透鏡的光學(xué)有效徑較小，可制作的較薄，所以AC23及CT3縮短的幅度較小，而CT2縮短的幅度較大。此一特性使得(AC23+CT3)/CT2值應(yīng)往趨大設(shè)計而受一下限限制，在此建議(AC23+CT3)/CT2值大于或等于3.40，較佳地是介于3.40?6.50之間；然而，當(dāng)(AC23+CT3)/CT2值進一步限縮為大于或等于3.8時，則可使第二透鏡能縮短的幅度更大，有助于鏡頭縮短時其他參數(shù)的配置。
[0150]CT4/CT2值的設(shè)計乃是著眼于CT4縮短的幅度較小，而CT2可縮小的幅度較大，故CT4/CT2值會趨大設(shè)計而會受一下限限制，在此建議大于或等于1.40，且較佳地是介于
1.40?2.60之間。
[0151]AAG/CT2值的設(shè)計乃是著眼于光線的路徑及制作難易度，AAG縮小的幅度受到較大的限制，而第二透鏡的光學(xué)有效徑較小，可制作的較薄，所以AAG縮短的幅度較小，CT2能縮短的幅度較大。此一特性造成AAG/CT2會有一下限，在此建議為大于或等于2.55，且較佳地是介于2.55?4.50之間。
[0152]CT3/CT2值的設(shè)計乃是著眼于第二透鏡的光學(xué)有效徑較小，可制作的較薄，并考慮成像質(zhì)量及制作難易度，CT3縮短的幅度較小而CT2縮短的幅度較大。此一特性造成CT3/CT2會趨大設(shè)計而有一下限，在此建議為大于或等于1.90，且較佳地是介于1.90?4.00之間。
[0153](AAG+CT3) /CT2值的設(shè)計乃是著眼于光線的路徑及制作難易度，AAG及CT3縮短的幅度較小，而CT2縮短的幅度較大。此一特性使得(AAG+CT3)/CT2會趨大設(shè)計而受一下限限制，在此建議為大于或等于4.80，較佳地是介于4.80?8.00之間。
[0154]在實施本發(fā)明時，除了上述條件式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設(shè)計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu)及/或屈光率，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細(xì)節(jié)需在無沖突的情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明的其他實施例當(dāng)中，并不限于此。
[0155]為了說明本發(fā)明確實可在提供良好的光學(xué)性能的同時，縮短鏡頭長度，以下提供多個實施例以及其詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。首先請一并參考圖2至圖5，其中圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的四片式透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖示意圖，圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)，圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例光學(xué)成像鏡頭的各鏡片的非球面數(shù)據(jù)。如圖2中所示，本實施例的光學(xué)成像鏡頭I從物側(cè)Al至像側(cè)A2依序包括一光圈(aperture stop)100、一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130及一第四透鏡140。一濾光件150及一影像傳感器的一成像面160皆設(shè)置于光學(xué)成像鏡頭I的像側(cè)A2。濾光件150在此示例性地為一紅外線濾光片(IR cut filter)，設(shè)于第四透鏡140與成像面160之間，濾光件150將經(jīng)過光學(xué)成像鏡頭I的光過濾掉特定波段的波長，如:過濾掉紅外線波段，可使人眼看不到的紅外線波段的波長不會成像于成像面160上。
[0156]須注意的是，在光學(xué)成像鏡頭I的正常操作中，相鄰兩透鏡110、120、130、140之間的距離乃是固定不變的數(shù)值，即，光學(xué)成像鏡頭I為一定焦鏡頭。
[0157]光學(xué)成像鏡頭I的各透鏡在此示例性地以塑料材質(zhì)所構(gòu)成，形成細(xì)部結(jié)構(gòu)如下:
[0158]第一透鏡110具有正屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面111及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面112。物側(cè)面111為一凸面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1111。像側(cè)面112為一凸面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1121。
[0159]第二透鏡120具有負(fù)屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面121及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面122。物側(cè)面121為一凹面，且包括一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1211。像側(cè)面122為一凹面，并包括一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1221。
[0160]第三透鏡130具有正屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面131及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面132。物側(cè)面131為一凹面，像側(cè)面132為一凸面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1321。
[0161]第四透鏡140具有負(fù)屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面141及具有一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面142。物側(cè)面141包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1411及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1412。像側(cè)面142包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1421及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1422。
[0162]在本實施例中，系設(shè)計各透鏡110、120、130、140、濾光件150及影像傳感器的成像面160之間皆存在空氣間隙，如:第一透鏡110與第二透鏡120之間存在空氣間隙dl、第二透鏡120與第三透鏡130之間存在空氣間隙d2、第三透鏡130與第四透鏡140之間存在空氣間隙d3、第四透鏡140與與濾光件150之間存在空氣間隙d4、及濾光件150與影像傳感器的成像面160之間存在空氣間隙d5，然而在其他實施例中，亦可不具有前述其中任一空氣間隙，如:將兩相對透鏡的表面輪廓設(shè)計為彼此相應(yīng)，而可彼此貼合，以消除其間的空氣間隙。由此可知，空氣間隙dl即為AC12、空氣間隙d2即為AC23、空氣間隙d3即為AC34。
[0163]關(guān)于本實施例的光學(xué)成像鏡頭I中的各透鏡的各光學(xué)特性及各空氣間隙的寬度，請參考圖 4，其中 ALT、AAG、TL、EFL、EFL/(AC12+AC34)、CT2/(AC12+AC34)、TL/CT4、TL/AC23、EFL/CT3、ALT/ (AC12+AC34)、(AC23+CT3)/CT2、CT4/CT2、AAG/CT2、CT3/CT2 及(AAG+CT3)/CT2值分別為:
[0164]ALT = 2.241 (mm);
[0165]AAG = 0.851 (mm)；
[0166]TL = 3.092 (mm)；
[0167]EFL = 3.760 (mm)；
[0168]EFL/ (AC12+AC34) = 18.990 ；[0169]CT2/(AC12+AC34) = 1.242 ；
[0170]TL/CT4 = 5.145 ；
[0171]TL/AC23 = 4.735 ；
[0172]EFL/CT3 = 4.928 ；
[0173]ALT/ (AC12+AC34) = 11.318 ；
[0174](AC23+CT3) /CT2 = 5.756 ；
[0175]CT4/CT2 = 2.443 ；
[0176]AAG/CT2 = 3.459 ；
[0177]CT3/CT2 = 3.102 ；
[0178](AAG+CT3) /CT2 = 6.561。
[0179]從第一透鏡110的物側(cè)面111至成像面160在光軸上的厚度為4.562mm，確實縮短光學(xué)成像鏡頭I的鏡頭長度。
[0180]第一透鏡110的物側(cè)面111及像側(cè)面112、第二透鏡120的物側(cè)面121及像側(cè)面122、第三透鏡130的物側(cè)面131及像側(cè)面132、第四透鏡140的物側(cè)面141及像側(cè)面142，共計八個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義:
[0181]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序包括第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，每一透鏡都具有屈光率，且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面，其中: 該第一透鏡的屈光率為正，且該第一透鏡之該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部； 該第二透鏡之屈光率為負(fù)，且該物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，該像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部； 該第三透鏡之該物側(cè)面為一凹面，該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部；及 該第四透鏡之該物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，且材質(zhì)為塑料；及 其中，該光學(xué)成像鏡頭中有屈光率的透鏡總共只有上述四片透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿足EFL/(AC12+AC34) ≤ 20.0O的條件式，AC12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度，AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度，EFL為該光學(xué)成像鏡頭的有效焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿足CT2/(AC12+AC34)≤ 1.45的條件式，CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿足TL/CT4 ^ 7.00的條件式，CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度，TL為該第一透鏡物側(cè)面到該第四透鏡像側(cè)面在光軸上的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿足TL/AC23含5.80的條件式，AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙覽度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光學(xué)成像鏡頭,其特征在于:其中還滿足2.55 = AAG/CT2的條件式，AAG為該第一至第四透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中還滿足TL/CT4^ 7.00的條件式，CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度，TL為該第一透鏡物側(cè)面到該第四透鏡像側(cè)面在光軸上的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中還滿足ALT/(AC12+AC34) ^ 9.90的條件式，ALT為該第一透鏡至該第四透鏡在光軸上的四片鏡片厚度總和。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足3.80 = (AC23+CT3) /CT2的條件式，CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度，CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度，AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足CT2/(AC12+AC34)含1.45的條件式，CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度，AC12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度，AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足1.40含CT4/CT2的條件式，CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足3.40含(AC23+CT3)/CT2的條件式，CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度，AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足EFL/CT3 ^ 5.90的條件式，EFL為光學(xué)成像鏡頭的有效焦距。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足TL/CT4 ^ 7.00的條件式，CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度，TL為該第一透鏡物側(cè)面到該第四透鏡像側(cè)面在光軸上的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種光學(xué)成像鏡頭,其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足1.90含CT3/CT2的條件式，CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度，CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種光學(xué)成像鏡頭,其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿足4.80含(AAG+CT3)/CT2的條件式，AAG為該第一至第四透鏡之間在光軸上的三個空氣間隙寬度總和。
17.—種可攜式電子裝置,其特征在于:包括:一機殼；及一影像模塊，安裝于該機殼內(nèi)，包括:一如權(quán)利要求書第I項至第16項中任一項所述的光學(xué)成像鏡頭；一鏡筒，以供給設(shè)置該光學(xué)成像鏡頭；一模塊后座單元，以供給設(shè)置該鏡筒；及一影像傳感器，設(shè)置于該光學(xué)成像鏡頭的像側(cè)。
【文檔編號】G02B13/00GK103913816SQ201310629285
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】陳鋒, 葉龍, 陳雁斌 申請人:玉晶光電(廈門)有限公司