CN103969809B - 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 - Google Patents
光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置。一种光学成像镜头包括四镜头,第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;第二透镜具有正屈光率;第三透镜具有正屈光率;第四透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,及一位于圆周附近区域的凸面部。光学成像镜头满足下列条件:T3/G12≧2.8。其中,T3为第三透镜在光轴上的厚度,G12为第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙。本发明的电子装置,包含机壳、影像模块,该影像模块包括一如前述所述的光学成像镜头、镜筒、模块后座单元,及影像传感器。本发明在缩短镜头系统长度的条件下,仍能够保有良好的光学性能。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学镜头,特别是指一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置。
背景技术
近年来,手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块相关技术蓬勃发展,该影像模块主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holderunit)与传感器(sensor)等组件,而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高,随着感光耦合组件(Charge Coupled Device,简称为CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-OxideSemiconductor,简称为CMOS)之技术进步和尺寸缩小化,装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度,但是为了避免摄影效果与质量下降,在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。
美国US 2011/0242683号、US 8270097号、US 8379326号专利都揭露一种四片式之光学成像镜头,其第一、第二透镜之屈光率均为负,且其第一、第二透镜之间存在相当大之空气间隙,导致整体长度过长,难以符合小型化之设计趋势。
因此如何能够有效缩减光学镜头之系统长度,同时仍能够维持足够之光学性能,一直是业界亟待解决之课题。
发明内容
因此,本发明之目的,即在提供一种在缩短镜头系统长度的条件下,仍能够保有良好的光学性能的光学成像镜头。
于是本发明光学成像镜头,从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜,及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜都包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第二透镜具有正屈光率;该第三透镜具有正屈光率;该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,及一位于圆周附近区域的凸面部。
其中,该光学成像镜头满足下列条件:
T3/G12≧2.8;
其中,T3为该第三透镜在光轴上的厚度,G12为该第一透镜与该第二透镜在光轴上的空气间隙,且该光学成像镜头整体具有屈光率的透镜只有上述第一到第四透镜。
本发明光学成像镜头的有益效果在于:该第二、第三透镜之正屈光率可提供该光学成像镜头整体所需之屈光率,且由该第二、第三透镜共同负担正屈光率,可降低设计以及制造上的困难度;除此之外,该第一透镜的该物侧面于光轴附近区域之凸面部可协助收集成像光线,该第四透镜的该像侧面于光轴附近区域之凹面部以及于圆周附近区域之凸面部,则可相互搭配地达到改善像差的效果。
因此,本发明之另一目的,即在提供一种应用于前述的光学成像镜头的电子装置。
于是,本发明的电子装置,包含一机壳,及一安装在该机壳内的影像模块。
该影像模块包括一如前述所述的光学成像镜头、一用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元,及一设置于该光学成像镜头像侧的影像传感器。
本发明电子装置的有益效果在于:藉由在该电子装置中装载具有前述的光学成像镜头的影像模块,以利该成像镜头在缩短系统长度的条件下,仍能够提供良好之光学性能的优势,在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置,使本发明兼具良好的实用性能且有助于轻薄短小化的结构设计,而能满足更高质量的消费需求。
附图说明
图1是一示意图,说明一透镜结构;
图2是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第一较佳实施例;
图3是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图4是一表格图,说明该第一较佳实施例的各透镜的光学数据;
图5是一表格图,说明该第一较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图6是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第二较佳实施例;
图7是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图8是一表格图,说明该第二较佳实施例的各透镜的光学数据;
图9是一表格图,说明该第二较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图10是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第三较佳实施例;
图11是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图12是一表格图,说明该第三较佳实施例的各透镜的光学数据;
图13是一表格图,说明该第三较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图14是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第四较佳实施例;
图15是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图16是一表格图,说明该第四较佳实施例的各透镜的光学数据;
图17是一表格图,说明该第四较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图18是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第五较佳实施例;
图19是该第五较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图20是一表格图,说明该第五较佳实施例的各透镜的光学数据;
图21是一表格图,说明该第五较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图22是一配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一第六较佳实施例;
图23是该第六较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图24是一表格图,说明该第六较佳实施例的各透镜的光学数据;
图25是一表格图,说明该第六较佳实施例的各透镜的非球面系数;
图26是一表格图,说明该四片式光学成像镜头的该第一较佳实施例至该第六较佳实施例的各项光学参数;
图27是一剖视示意图,说明本发明电子装置的一第一较佳实施例;及
图28是一剖视示意图,说明本发明电子装置的一第二较佳实施例。
【符号说明】
10 光学成像镜头
2 光圈
3 第一透镜
31 物侧面
311 凸面部
312 凸面部
32 像侧面
321 凹面部
322 凹面部
4 第二透镜
41 物侧面
411 凸面部
412 凸面部
413 凹面部
414 凹面部
42 像侧面
421 凸面部
422 凸面部
5 第三透镜
51 物侧面
511 凹面部
512 凹面部
52 像侧面
521 凸面部
522 凸面部
6 第四透镜
61 物侧面
611 凸面部
612 凹面部
62 像侧面
621 凹面部
622 凸面部
7 滤光片
71 物侧面
72 像侧面
9 成像面
I 光轴
1 电子装置
11 机壳
12 影像模块
120 模块后座单元
121 镜头后座
122 影像传感器后座
123 第一座体
124 第二座体
125 线圈
126 磁性组件
130 影像传感器
21 镜筒
Ⅱ、Ⅲ··轴线
具体实施方式
在本发明被详细描述之前,应当注意在以下的说明内容中,类似的组件是以相同的编号来表示。
本篇说明书所言之“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”,是指所述透镜在光轴附近区域具有正屈光率(或负屈光率)而言。“一透镜的物侧面(或像侧面)具有位于某区域的凸面部(或凹面部)”,是指该区域相较于径向上紧邻该区域的外侧区域,朝平行于光轴的方向更为“向外凸起”(或“向内凹陷”)而言,以图1为例,其中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,该透镜之物侧面于A区域具有凸面部、B区域具有凹面部而C区域具有凸面部,原因在于A区域相较于径向上紧邻该区域的外侧区域(即B区域),朝平行于光轴的方向更为向外凸起,B区域则相较于C区域更为向内凹陷,而C区域相较于E区域也同理地更为向外凸起。“圆周附近区域”,是指位于透镜上仅供成像光线通过之曲面之圆周附近区域,亦即图中之C区域,其中,成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm。“光轴附近区域”是指该仅供成像光线通过之曲面之光轴附近区域,亦即图1中之A区域。此外,该透镜还包含一延伸部E,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省略了大部分的延伸部。
参阅图2与图4,本发明光学成像镜头10之一第一较佳实施例,从物侧至像侧沿一光轴I依序包含一第一透镜3、一光圈2、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6,及一滤光片7。当由一待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头10,并经由该第一透镜3、该光圈2、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6,及该滤光片7之后,会在一成像面9(Image Plane)形成一影像。该滤光片7为红外线滤光片(IR Cut Filter),用于防止光线中的红外线透射至该成像面9而影响成像质量,当然该滤光片7也可以使用可见光滤光片,只能让红外线穿透而作为红外线传感器。补充说明的是,物侧是朝向该待拍摄物的一侧,而像侧是朝向该成像面9的一侧。
其中,该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6,及该滤光片7都分别具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、71,及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、72。其中,该等物侧面31、41、51、61与该等像侧面32、42、52、62皆为非球面。
此外,为了满足产品轻量化的需求,该第一透镜3至该第四透镜6皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成,但其材质仍不以此为限制。
该第一透镜3具有负屈光率。该第一透镜3的该物侧面31为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312,该第一透镜3的该像侧面32为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部321及一位于圆周附近区域的凹面部322。
该第二透镜4具有正屈光率。该第二透镜4的该物侧面41为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部412,该第二透镜4的该像侧面42为一凸面,且具有一在光轴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。
该第三透镜5具有正屈光率,该第三透镜5的该物侧面51为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部511及一位于圆周附近区域的凹面部512,该第三透镜5的该像侧面52为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。
该第四透镜6具有负屈光率。该第四透镜6的该物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612,该第四透镜6的该像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。
在本实施例中,只有上述透镜具有屈光率。
该第一较佳实施例的其他详细光学数据如图4所示,且该第一较佳实施例的整体系统焦距(effective focal length,简称EFL)为2.407mm,半视角(halffield of view,简称HFOV)为42.92°、光圈值(Fno)为2.4,其系统长度为4.551mm。其中,该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到成像面9在光轴I上之间的距离。
此外,从该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5,及该第四透镜6的物侧面31、41、51、61及像侧面32、42、52、62,共计八个面均是非球面。
该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数如图5所示,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第一较佳实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=2.069;Gaa=0.891;BFL=1.591
T3/G12=2.801;ALT/BFL=1.300;
T4/G12=0.690;T3/G23=2.001;
ALT/G12=5.903;BFL/T1=3.571;
BFL/Gaa=1.786;T3/T1=2.203;
BFL/G23=3.244;T3/T2=2.455;
T3/Gaa=1.102;BFL/G12=4.540;
及ALT/Gaa=2.322。
其中,
T1为该第一透镜3在光轴I上的厚度;
T2为该第二透镜4在光轴I上的厚度;
T3为该第三透镜5在光轴I上的厚度;
T4为该第四透镜6在光轴I上的厚度;
G12为该第一透镜3到该第二透镜4在光轴I上的空气间隙;
G23为该第二透镜4到该第三透镜5在光轴I上的空气间隙;
G34为该第三透镜5到该第四透镜6在光轴I上的空气间隙;(需揭露,虽然目前的式子用不到,但能够以备不时之需)
Gaa为该第一透镜3至该第四透镜6在光轴I上的三个空气间隙总合;
ALT为该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5,及该第四透镜6在光轴I上的厚度总合;及
BFL为该光学成像镜头10的后焦距,也就是该第四透镜6之像侧面62到该成像面9在光轴I上的距离。
再配合参阅图3,(a)的图式说明该第一较佳实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration),(b)与(c)的图式则分别说明该第一较佳实施例在成像面9上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatismaberration),及子午(tangential)方向的像散像差,(d)的图式则说明该第一较佳实施例在成像面9上的畸变像差(distortion aberration)。本第一较佳实施例的纵向球差图示图3(a)中,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±0.05mm范围内,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。
在图3(b)与3(c)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±0.1mm内,说明本第一较佳实施例的光学系统能有效消除像差。而图3(d)的畸变像差图式则显示本第一较佳实施例的畸变像差维持在±2%的范围内,说明本第一较佳实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第一较佳实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至4.55mm的条件下,仍能提供较佳的成像质量,故本第一较佳实施例能在维持良好光学性能之条件下,缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。
参阅图6,为本发明光学成像镜头10的一第二较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似,该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于:该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凹面部414。
其详细的光学数据如图8所示,且该第二较佳实施例的整体系统焦距为2.180mm,半视角(HFOV)为45.69°、光圈值(Fno)为2.4,系统长度则为4.125mm。
如图9所示,则为该第二较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到该第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第二实施例之该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=2.326;Gaa=0.535;BFL=1.264
T3/G12=6.783;ALT/BFL=1.840;
T4/G12=1.629;T3/G23=3.626;
ALT/G12=13.769;BFL/T1=2.306;
BFL/Gaa=2.364;T3/T1=2.090;
BFL/G23=4.001;T3/T2=3.213;
T3/Gaa=2.142;BFL/G12=7.485;
及ALT/Gaa=4.348。
配合参阅图7,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式可看出本第二较佳实施例也能维持良好光学性能。
参阅图10,为本发明光学成像镜头10的一第三较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及该等透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同。
其详细的光学数据如图12所示,且本第三较佳实施例的整体系统焦距为2.256mm,半视角(HFOV)为44.39°、光圈值(Fno)为2.4,系统长度则为4.601mm。
如图13所示,则为该第三较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第三较佳实施例之该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=2.693;Gaa=0.721;BFL=1.187
T3/G12=4.050;ALT/BFL=2.269;
T4/G12=1.034;T3/G23=5.182;
ALT/G12=7.252;BFL/T1=2.789;
BFL/Gaa=1.645;T3/T1=3.544;
BFL/G23=4.090;T3/T2=3.947;
T3/Gaa=2.084;BFL/G12=3.197;
及ALT/Gaa=3.733。
配合参阅图11,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式可看出本第三较佳实施例也能维持良好光学性能。
参阅图14,为本发明光学成像镜头10的一第四较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及该等透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同。
其详细的光学数据如图16所示,且本第四较佳实施例的整体系统焦距为1.878mm,半视角(HFOV)为49.44°、光圈值(Fno)为2.4,系统长度则为4.066mm。
如图17所示,则为该第四较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第四较佳实施例之该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=2.850;Gaa=0.510;BFL=0.707
T3/G12=7.806;ALT/BFL=4.032;
T4/G12=4.136;T3/G23=4.546;
ALT/G12=16.843;BFL/T1=1.578;
BFL/Gaa=1.387;T3/T1=2.949;
BFL/G23=2.433;T3/T2=3.465;
T3/Gaa=2.591;BFL/G12=4.177;
及ALT/Gaa=5.591。
配合参阅图15,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式可看出本第四较佳实施例也能维持良好光学性能。
参阅图18,为本发明光学成像镜头10的一第五较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及该等透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同。
其详细的光学数据如图20所示,且本第五较佳实施例的整体系统焦距为1.989mm,半视角(HFOV)为47.41°、光圈值(Fno)为2.4,系统长度则为3.930mm。
如图21所示,则为该第五较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第五较佳实施例之该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=2.193;Gaa=0.599;BFL=1.138
T3/G12=5.214;ALT/BFL=1.928;
T4/G12=1.644;T3/G23=3.543;
ALT/G12=10.141;BFL/T1=3.242;
BFL/Gaa=1.899;T3/T1=3.214;
BFL/G23=3.574;T3/T2=3.139;
T3/Gaa=1.882;BFL/G12=5.260;
及ALT/Gaa=3.661。
配合参阅图19,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式可看出本第五较佳实施例也能维持良好光学性能。
参阅图22,为本发明光学成像镜头10的一第六较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及该等透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同。
其详细的光学数据如图24所示,且本第六较佳实施例的整体系统焦距为1.850mm,半视角(HFOV)为49.58°、光圈值(Fno)为2.4,系统长度则为3.571mm。
如图25所示,则为该第六较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62的各项非球面系数,K:锥面系数(conic constant),ai:第i阶非球面系数。
另外,该第六较佳实施例之该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为:
ALT=1.963;Gaa=0.620;BFL=0.987
T3/G12=3.915;ALT/BFL=1.988;
T4/G12=1.764;T3/G23=2.218;
ALT/G12=10.112;BFL/T1=2.377;
BFL/Gaa=1.591;T3/T1=1.830;
BFL/G23=2.882;T3/T2=1.707;
T3/Gaa=1.225;BFL/G12=5.085;
及ALT/Gaa=3.164。
配合参阅图23,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式可看出本第六较佳实施例也能维持良好光学性能。
再配合参阅图26,为上述六个较佳实施例的各项光学参数的表格图,当本发明光学成像镜头10中的各项光学参数间的关系式满足下列条件式时,在系统长度缩短的情形下,仍然会有较佳的光学性能表现,使本发明应用于相关可携式电子装置时,能制出更加薄型化的产品:
(1)T3/G12≧2.8,T3为该第三透镜5在光轴I上的厚度,G12为该第一透镜3到该第二透镜4在光轴I上的空气间隙,两者之缩短均有助于该光学成像镜头10整体之薄型化,然而T3缩小受限于制作工艺之极限,但G12就比较不受限制,因此G12应朝趋小之方式来设计,而T3则应维持一适当值,使得T3/G12则会趋大,满足上述关系式时有较佳配置。较佳地,2.8≦T3/G12≦9.0。
(2)T3/G23≧2.0,ALT/G12≧5.0,T3/Gaa≧1.05,ALT/Gaa≧3.0,ALT为该第一透镜3至该第四透镜6在光轴I上的厚度总合,与前述T3同样受到制作工艺之限制,G23为该第二透镜4到该第三透镜5在光轴I上的空气间隙,Gaa则为该第一透镜3至该第四透镜6在光轴I上的三个空气间隙总合,两者均具有相同于前述G12应朝趋小设计之特性,因此,T3/G23、ALT/G12、T3/Gaa、ALT/Gaa均应朝趋大之方式来设计,因此满足上述关系式时有较佳配置。较佳地,2.0≦T3/G23≦6.0,5.0≦ALT/G12≦18.0,1.05≦T3/Gaa≦3.0,3.0≦ALT/Gaa≦7.0。
(3)BFL/G23≧2.4,BFL/G12≧4.0,BFL/Gaa≧1.2,BFL为该光学成像镜头10之后焦距,受限于周边组件之规格,BFL并无法被大幅度地调整,但G12、G23与Gaa则可设法缩短以便缩短该光学成像镜头10整体长度,因此BFL/G23、BFL/G12与BFL/Gaa均应朝趋大之方式来设计,因此满足上述关系式时有较佳配置。较佳地,2.4≦BFL/G23≦5.0,4.0≦BFL/G12≦8.0,1.2≦BFL/Gaa≦3.0。
(4)ALT/BFL≧1.3,BFL/T1≧1.0,T3/T1≧1.5,T3/T2≧2.4,T1、T2、T3分别为该第一透镜3、该第二透镜4及该第三透镜5在光轴I上的厚度,ALT该第一透镜3至该第四透镜6在光轴I上的厚度总合,BFL为该光学成像镜头10之后焦距,该等参数之间均应维持适当之比例,以避免任一参数过大而导致该光学成像镜头10过长,以及避免任一参数过小而导致不易制作,因此满足上述关系式时有较佳配置。较佳地,1.3≦ALT/BFL≦5.0,2.5≦BFL/T1≦4.0,1.5≦T3/T1≦4.0,2.4≦T3/T2≦4.5。
(5)T4/G12≦5.0,T4为该第四透镜6在光轴I上的厚度,G12为该第一透镜3到该第二透镜4在光轴I上的空气间隙,使两者之间维持一适当之比值,有助于提高成像品质。
归纳上述,本发明光学成像镜头10,可获致下述的功效及优点,故能达到本发明的目的:
各实施例的纵向球差、像散像差、畸变,分别低于±0.05mm、±0.1mm、±2%以内。藉此可得知,红、绿、蓝三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一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皆获得控制而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅成像质量数据,红、绿、蓝三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,显示本发明在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力。综上所述,本发明藉由所述透镜的设计与相互搭配,而能产生优异的成像质量。
另外,本发明各实施例的系统总长度皆小于5.1mm,因此本发明确实能在维持良好光学性能之条件下,缩短镜头长度以达到微型化的目标。
参阅图27,为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第一较佳实施例,该电子装置1包含一机壳11,及一安装在该机壳11内的影像模块12。在此仅是以手机为例说明该电子装置1,但该电子装置1的型式不以此为限。
该影像模块12包括一如前所述的该光学成像镜头10、一用于供该光学成像镜头10设置的镜筒21、一用于供该镜筒21设置的模块后座单元120,及一设置于该光学成像镜头10像侧的影像传感器130。该成像面9(见图2)是形成于该影像传感器130。
该模块后座单元120具有一镜头后座121,及一设置于该镜头后座121与该影像传感器130之间的影像传感器后座122。其中,该镜筒21是和该镜头后座121沿一轴线Ⅱ同轴设置,且该镜筒21设置于该镜头后座121内侧。
参阅图28,为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第二较佳实施例,该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的该电子装置1的主要差别在于:该模块后座单元120为音圈马达(VCM)型式。该镜头后座121具有一与该镜筒21外侧相贴合且沿一轴线Ⅲ设置的第一座体123、一沿该轴线Ⅲ并环绕着该第一座体123外侧设置的第二座体124、一设置在该第一座体123外侧与该第二座体124内侧之间的线圈125,及一设置在该线圈125外侧与该第二座体124内侧之间的磁性组件126。
该镜头后座121的第一座体123可带着该镜筒21及设置在该镜筒21内的该光学成像镜头10沿该轴线Ⅲ移动。该影像传感器后座122则与该第二座体124相贴合。其中,该滤光片8则是设置在该影像传感器后座122。该电子装置1的第二较佳实施例的其他组件结构则与第一较佳实施例的该电子装置1类似,在此不再赘述。
藉由安装该光学成像镜头10,由于该光学成像镜头10的系统长度能有效缩短,使该电子装置1的第一较佳实施例与第二较佳实施例的厚度都能相对缩小进而制出更薄型化的产品,且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量,藉此,使本发明的该电子装置1除了具有减少机壳原料用量的经济效益外,还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种光学成像镜头,其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜,及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜分别包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面;
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;
该第二透镜具有正屈光率;
该第三透镜具有正屈光率;及
该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,及一位于圆周附近区域的凸面部;
该光学成像镜头满足下列条件:
T3/G12≧2.8,T3/T1≧1.5;
其中,T1为该第一透镜在光轴上的厚度,T3为该第三透镜在光轴上的厚度,G12为该第一透镜与该第二透镜在光轴上的空气间隙,且该光学成像镜头整体具有屈光率的透镜只有上述第一到第四透镜。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在光轴上的厚度总合为ALT,该光学成像镜头的后焦距为BFL,并满足下列条件式:ALT/BFL≧1.3。
3.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第四透镜在光轴上的厚度为T4,满足下列条件式:T4/G12≦5。
4.根据权利要求3所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该光学成像镜头的后焦距为BFL,该第二透镜与该第三透镜在光轴上的空气间隙为G23,并满足下列条件式:BFL/G23≧2.4。
5.根据权利要求4所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第二透镜在光轴上的厚度为T2,满足下列条件式:T3/T2≧2.4。
6.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第二透镜与该第三透镜在光轴上的空气间隙为G23,并满足下列条件式:T3/G23≧2。
7.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该光学成像镜头的后焦距为BFL,并满足下列条件式:BFL/T1≧2.5。
8.一种光学成像镜头,其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜,及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜分别包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面;
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;
该第二透镜具有正屈光率;
该第三透镜具有正屈光率;及
该第四透镜具有负屈光率,且该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,及一位于圆周附近区域的凸面部;
其中,该光学成像镜头整体具有屈光率的透镜只有上述第一到第四透镜;
该光学成像镜头满足下列条件:
T3/T1≧1.5,其中,其中,T1为该第一透镜在光轴上的厚度,T3为该第三透镜在光轴上的厚度。
9.根据权利要求8所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在光轴上的厚度总合为ALT,该第一透镜与该第二透镜在光轴上的空气间隙为G12,并满足下列条件式:ALT/G12≧5.0。
10.根据权利要求9所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总合为Gaa,并满足下列条件式:T3/Gaa≧1.05。
11.根据权利要求10所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。
12.根据权利要求8所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该光学成像镜头的后焦距为BFL,并满足下列条件式:BFL/T1≧1.0。
13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第一透镜具有负屈光率。
14.根据权利要求8所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该光学成像镜头的后焦距为BFL,该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总合为Gaa,并满足下列条件式:BFL/Gaa≧1.2。
15.根据权利要求14所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中,该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在光轴上的厚度总合为ALT,该第一透镜与该第二透镜在光轴上的空气间隙为G12,并满足下列条件式:BFL/G12≧4.0,ALT/Gaa≧3.0。
16.一种电子装置,其特征在于,包含:一机壳;及一影像模块,是安装在该机壳内,并包括一如权利要求1至权利要求15中任一项所述的光学成像镜头、一用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元,及一设置于该光学成像镜头的像侧的影像传感器。
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