CN105445901A - 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学成像镜头及应用此镜头之电子装置。一种光学成像镜头，第一透镜具正屈光率，物侧面在光轴附近具凸面部，像侧面在圆周附近具凸面部。第二透镜具负屈光率、物侧面在光轴附近具凸面部与在圆周附近具凹面部、像侧面在圆周附近具凹面部。第三透镜之物侧面在圆周附近具有凹面部、像侧面在光轴附近具凸面部与在圆周附近具凸面部。第四透镜之物侧面在光轴附近具凸面部、像侧面在光轴附近具有凹面部与在圆周附近具凸面部。ALT为第一透镜到第四透镜的厚度总合、第三透镜的厚度为T₃、υ₁为第一透镜的阿贝系数、υ₃为第三透镜的阿贝系数，满足20≦|υ₁-υ₃|与3.3≦ALT/T₃。本发明具有较短镜头长度与良好光学性能。

Description

光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

技术领域

本发明大致上关于一种光学成像镜头，与包含此光学成像镜头之电子装置。具体而言，本发明特别是指一种具有较短镜头长度之光学成像镜头，及应用此光学成像镜头之电子装置，而应用于移动电话、平板计算机等手持式电子产品中。

背景技术

消费性电子产品的规格日新月异，追求轻薄短小的脚步也未曾放慢，因此光学镜头等电子产品的关键零组件在规格上也必须持续提升，以符合消费者的需求。而光学镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。

光学镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学镜头，设计过程牵涉到材料特性，还必须考虑到组装良率等生产面的实际问题。

综上所述，微型化镜头的技术难度明显高出传统镜头，因此如何制作出符合消费性电子产品需求的光学镜头，并持续提升其成像质量，长久以来一直是本领域所热切追求的目标。

发明内容

于是，本发明提出一种较短镜头长度与良好光学性能的光学成像镜头。本发明四片式成像镜头从物侧至像侧，在光轴上依序安排有光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜都分别具有朝向物侧的物侧面以及朝向像侧的像侧面。此光学成像镜头只有此四片具有屈光率的透镜。

第一透镜具有正屈光率，第一透镜的物侧面在其光轴附近区域具有凸面部，第一透镜的像侧面在其圆周附近区域具有凸面部。第二透镜具有负屈光率、第二透镜的物侧面在其光轴附近区域具有凸面部而在其圆周附近区域具有凹面部、第二透镜的像侧面在其圆周附近区域具有凹面部。第三透镜之物侧面在其圆周附近区域具有凹面部、第三透镜之像侧面在其光轴附近区域具有凸面部而在其圆周附近区域具有凸面部。第四透镜之物侧面在其光轴附近区域具有凸面部、第四透镜之像侧面在其光轴附近区域具有凹面部而在其圆周附近区域具有凸面部。ALT为第一透镜到第四透镜在光轴上的厚度总合、第三透镜在光轴上的中心厚度为T₃、υ₁为第一透镜的阿贝系数(Abbenumber)、υ₃为第三透镜的阿贝系数，而满足20≦|υ₁-υ₃|与3.3≦ALT/T₃。

在本发明光学成像镜头中，第二透镜在光轴上的中心厚度为T₂、第三透镜在光轴上的中心厚度为T₃，而满足0.52≦T₂/T₃之关系。

在本发明光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的中心厚度为T₁、G₁₂为第一透镜到第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足4.8≦T₁/G₁₂之关系。

在本发明光学成像镜头中，G₃₄为第三透镜到第四透镜在光轴上的空气间隙，而满足12.5≦ALT/G₃₄之关系。

在本发明光学成像镜头中，第二透镜在光轴上的中心厚度为T₂、G₂₃为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，而满足0.55≦T₂/G₂₃之关系。

在本发明光学成像镜头中，AAG为第一透镜到第四透镜在光轴上的三个空气间隙宽度总合、第四透镜在光轴上的中心厚度为T₄，而满足1.6≦AAG/T₄之关系。

在本发明光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的中心厚度为T₁，而满足1.7≦T₁/T₂之关系。

在本发明光学成像镜头中，第四透镜在光轴上的中心厚度为T₄，而满足4.2≦ALT/T₄之关系。

在本发明光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的中心厚度为T₁、G₁₂为第一透镜到第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足4.8≦T₁/G₁₂之关系。

在本发明光学成像镜头中，G₂₃为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，而满足3.75≦ALT/G₂₃之关系。

在本发明光学成像镜头中，AAG为第一透镜到第四透镜在光轴上的三个空气间隙宽度总合、第四透镜在光轴上的中心厚度为T₄，而满足1.6≦AAG/T₄之关系。

在本发明光学成像镜头中，AAG为第一透镜到第四透镜在光轴上的三个空气间隙宽度总合，而满足1.25≦AAG/T₃之关系。

在本发明光学成像镜头中，第四透镜在光轴上的中心厚度为T₄、G₁₂为第一透镜到第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足3.1≦T₄/G₁₂之关系。

在本发明光学成像镜头中，G₂₃为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，而满足3.75≦ALT/G₂₃之关系。

进一步，本发明又提供一种应用前述光学成像镜头的电子装置。本发明的电子装置，包含机壳，与安装在机壳内的影像模块。影像模块包括：符合前述技术特征的光学成像镜头、用于供光学成像镜头设置的镜筒、用于供镜筒设置的模块后座单元、用于供模块后座单元设置之基板，以及设置于基板且位于光学成像镜头像侧的影像传感器。

本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明光学成像镜头具有较佳的配置，能在维持适当良率的前提之下产生良好的成像质量。

(2)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镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。

附图说明

图1至图5绘示本发明光学成像镜头判断曲率形状方法之示意图。

图6绘示本发明四片式光学成像镜头的第一实施例之示意图。

图7A绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。

图7B绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。

图7C绘示第一实施例在子午方向的像散像差。

图7D绘示第一实施例的畸变像差。

图8绘示本发明四片式光学成像镜头的第二实施例之示意图。

图9A绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。

图9B绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。

图9C绘示第二实施例在子午方向的像散像差。

图9D绘示第二实施例的畸变像差。

图10绘示本发明四片式光学成像镜头的第三实施例之示意图。

图11A绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。

图11B绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。

图11C绘示第三实施例在子午方向的像散像差。

图11D绘示第三实施例的畸变像差。

图12绘示本发明四片式光学成像镜头的第四实施例之示意图。

图13A绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。

图13B绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。

图13C绘示第四实施例在子午方向的像散像差。

图13D绘示第四实施例的畸变像差。

图14绘示本发明四片式光学成像镜头的第五实施例之示意图。

图15A绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。

图15B绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。

图15C绘示第五实施例在子午方向的像散像差。

图15D绘示第五实施例的畸变像差。

图16绘示本发明四片式光学成像镜头的第六实施例之示意图。

图17A绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。

图17B绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。

图17C绘示第六实施例在子午方向的像散像差。

图17D绘示第六实施例的畸变像差。

图18绘示本发明四片式光学成像镜头的第七实施例之示意图。

图19A绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。

图19B绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。

图19C绘示第七实施例在子午方向的像散像差。

图19D绘示第七实施例的畸变像差。

图20绘示本发明四片式光学成像镜头的第八实施例之示意图。

图21A绘示第八实施例在成像面上的纵向球差。

图21B绘示第八实施例在弧矢方向的像散像差。

图21C绘示第八实施例在子午方向的像散像差。

图21D绘示第八实施例的畸变像差。

图22绘示本发明四片式光学成像镜头的第九实施例之示意图。

图23A绘示第九实施例在成像面上的纵向球差。

图23B绘示第九实施例在弧矢方向的像散像差。

图23C绘示第九实施例在子午方向的像散像差。

图23D绘示第九实施例的畸变像差。

图24绘示应用本发明四片式光学成像镜头的可携式电子装置的第一较佳实施例之示意图。

图25绘示应用本发明四片式光学成像镜头的可携式电子装置的第二较佳实施例之示意图。

图26表示第一实施例详细的光学数据。

图27表示第一实施例详细的非球面数据。

图28表示第二实施例详细的光学数据。

图29表示第二实施例详细的非球面数据。

图30表示第三实施例详细的光学数据。

图31表示第三实施例详细的非球面数据。

图32表示第四实施例详细的光学数据。

图33表示第四实施例详细的非球面数据。

图34表示第五实施例详细的光学数据。

图35表示第五实施例详细的非球面数据。

图36表示第六实施例详细的光学数据。

图37表示第六实施例详细的非球面数据。

图38表示第七实施例详细的光学数据。

图39表示第七实施例详细的非球面数据。

图40表示第八实施例详细的光学数据。

图41表示第八实施例详细的非球面数据。

图42表示第九实施例详细的光学数据。

图43表示第九实施例详细的非球面数据。

图44表示各实施例之重要参数。

[符号说明]

1光学成像镜头

2物侧

3像侧

4光轴

E延伸部

10第一透镜

11物侧面

12像侧面

13凸面部

14凸面部

16凸面部

17凸面部

20第二透镜

21物侧面

22像侧面

23凸面部

24凹面部

26凹面部

27凹面部

30第三透镜

31物侧面

32像侧面

33凹面部

34凹面部

36凸面部

37凸面部

40第四透镜

41物侧面

42像侧面

43凸面部

44凹面部

46凹面部

47凸面部

70滤光片

71成像面

79影像传感器

80光圈

100可携式电子装置

110机壳

120影像模块

130镜筒

140模块后座单元

141镜头后座

142第一座体

143第二座体

144线圈

145磁性组件

146影像传感器后座

172基板

200可携式电子装置

I-I’轴线

具体实施方式

在开始详细描述本发明之前，首先要说明的是，在本发明图式中，类似的组件是以相同的编号来表示。其中，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)。该像侧面、物侧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(chiefray)Lc及边缘光线(marginalray)Lm，如图1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。

请继续参照图1，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。

如图2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)与光轴的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之，当光线通过该区域后，光线会朝像侧聚焦，与光轴的焦点会位在像侧，例如图2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物侧，例如图2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2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(lensdata)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说，当R值为正时，判定为凸面部，当R值为负时，判定为凹面部；以像侧面来说，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。

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％。

图3范例一的透镜像侧表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。此透镜像侧面的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。

图4范例二的透镜物侧表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。此透镜物侧面的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。

图5范例三的透镜物侧表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，故此物侧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。

如图6所示，本发明光学成像镜头1，从放置物体(图未示)的物侧2至成像的像侧3，沿着光轴(opticalaxis)4，依序包含有一光圈80、第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、滤光片70及成像面(imageplane)71。一般说来，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30都可以是由透明的塑料材质所制成，本发明不以此为限。在本发明光学成像镜头1中，具有屈光率的镜片总共只有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40等这四片透镜而已。光轴4为整个光学成像镜头1的光轴，所以每个透镜的光轴和光学成像镜头1的光轴都是相同的。

此外，光学成像镜头1还包含光圈(aperturestop)80，而设置于适当之位置。在图6中，光圈80是设置在物侧2与第一透镜10之间。当由位于物侧2之待拍摄物(图未示)所发出的光线(图未示)进入本发明光学成像镜头1时，即会经由光圈80、第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40与滤光片70之后，会在像侧3的成像面71上聚焦而形成清晰的影像。在本发明各实施例中，选择性设置的滤光片70还可以是具各种合适功能之滤镜，可滤除特定波长的光线(例如红外线)，设于该第四透镜的朝向像侧的一面与成像面之间。

本发明光学成像镜头1中之各个透镜，都分别具有朝向物侧2的物侧面，与朝向像侧3的像侧面。另外，本发明光学成像镜头1中之各个透镜，亦都具有接近光轴4的光轴附近区域、与远离光轴4的圆周附近区域。例如，第一透镜10具有第一物侧面11与第一像侧面12；第二透镜20具有第二物侧面21与第二像侧面22；第三透镜30具有第三物侧面31与第三像侧面32；第四透镜40具有第四物侧面41与第四像侧面42。

本发明光学成像镜头1中之各个透镜，还都分别具有位在光轴4上的中心厚度T。例如，第一透镜10具有第一透镜厚度T₁、第二透镜20具有第二透镜厚度T₂、第三透镜30具有第三透镜厚度T₃以及第四透镜40具有第四透镜厚度T₄。所以，在光轴4上光学成像镜头1中透镜的中心厚度总合称为ALT。亦即，ALT＝T₁+T₂+T₃+T₄。

另外，本发明光学成像镜头1中在各个透镜之间又具有位在光轴4上的空气间隙(airgap)。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙宽度称为G₁₂、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙宽度称为G₂₃、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙宽度称为G₃₄。所以，第一透镜10到第四透镜40之间位于光轴4上各透镜间之三个空气间隙宽度之总合即称为AAG。亦即，AAG＝G₁₂+G₂₃+G₃₄。

另外，第一透镜10的物侧面11至成像面在光轴上的长度为TTL。光学成像镜头的整体焦距为EFL。

另外，再定义：f1为该第一透镜10的焦距；f2为该第二透镜20的焦距；f3为该第三透镜30的焦距；f4为该第四透镜40的焦距；n1为该第一透镜10的折射率；n2为该第二透镜20的折射率；n3为该第三透镜30的折射率；n4为该第四透镜40的折射率；υ₁为该第一透镜10的阿贝系数(Abbenumber)；υ₂为该第二透镜20的阿贝系数；υ₃为该第三透镜30的阿贝系数；及υ₄为该第四透镜10的阿贝系数。

第一实施例

请参阅图6，例示本发明光学成像镜头1的第一实施例。第一实施例在成像面71上的纵向球差(longitudinalsphericalaberration)请参考图7A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmaticfieldaberration)请参考图7B、子午(tangential)方向的像散像差请参考图7C、以及畸变像差(distortionaberration)请参考图7D。所有实施例中各球差图之Y轴代表视场，其最高点均为1.0，此实施例中各像散图及畸变图之Y轴代表像高，系统像高为1.792毫米。

第一实施例之光学成像镜头系统1主要由具有屈光率之四片透镜、滤光片70、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在物侧2与第一透镜10之间。滤光片70可以防止特定波长的光线(例如红外线)投射至成像面而影响成像质量。

第一透镜10具有正屈光率。朝向物侧2的第一物侧面11为凸面，具有位于光轴附近区域的凸面部13以及位于圆周附近区域的凸面部14，朝向像侧3的第一像侧面12亦为凸面，具有位于光轴附近区域的凸面部16以及位于圆周附近区域的凸面部17。第一透镜之物侧面11及像侧面12皆为非球面。

第二透镜20具有负屈光率。朝向物侧2的第二物侧面21为凹面，并具有位于光轴附近区域的凸面部23以及位于圆周附近区域的凹面部24，朝向像侧3的第二像侧面22具有位于光轴附近区域的凹面部26以及位于圆周附近区域的凹面部27。第二透镜20之物侧面21及像侧面22皆为非球面。

第三透镜30具有正屈光率，朝向物侧2的第三物侧面31具有位于光轴附近区域的凹面部33，以及位于圆周附近区域的凹面部34，而朝向像侧3的第三像侧面32具有位于光轴附近区域的凸面部36以及在圆周附近的凸面部37。第三透镜30之物侧面31及像侧面32皆为非球面。

第四透镜40具有负屈光率，朝向物侧2的第四物侧面41具有位于光轴附近区域的凸面部43，以及位于圆周附近区域的凹面部44，而朝向像侧3的第四像侧面42具有位于光轴附近区域的凹面部46以及在圆周附近的凸面部47。第四透镜40之物侧面41及像侧面42皆为非球面。滤光片70位于第四透镜40以及成像面71之间。

在本发明光学成像镜头1中，从第一透镜10到第四透镜40中，所有物侧面11/21/31/41与像侧面12/22/32/42共计八个曲面，均为非球面。此等非球面系经由下列公式所定义：

$Z\left(Y\right)=\frac{Y^2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+K)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\×Y^i$

其中：

Y：非球面曲线上的点与光轴的距离；

Z：非球面深度(非球面上距离光轴为Y的点，与相切于非球面光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离)；

R：透镜表面之曲率半径；

K：圆锥系数；

a_i：第i阶非球面系数。

第一实施例成像透镜系统的光学数据如图26所示，非球面数据如图27所示。在以下实施例之光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值(f-number)为Fno，半视角(HalfFieldofView，简称HFOV)为整体光学透镜系统中最大视角(FieldofView)的一半，又曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)。而系统像高为1.792毫米，HFOV为30.6783度。第一实施例中各重要参数间的关系列举如下：

第二实施例

请参阅图8，例示本发明光学成像镜头1的第二实施例。请注意，从第二实施例开始，为简化并清楚表达图式，仅在图上特别标示各透镜与第一实施例不同之面型，而其余与第一实施例的透镜相同的面型，例如凹面部或是凸面部则不另外标示。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图9A、弧矢方向的像散像差请参考图9B、子午方向的像散像差请参考图9C、畸变像差请参考图9D。第二实施例之设计与第一实施例类似。第二实施例的半视场角大于第一实施例，而第二实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。第二实施例详细的光学数据如图28所示，非球面数据如图29所示。系统像高为1.792毫米，HFOV为30.8083度。其各重要参数间的关系为：

第三实施例

请参阅图10，例示本发明光学成像镜头1的第三实施例。第三实施例在成像面71上的纵向球差请参考图11A、弧矢方向的像散像差请参考图11B、子午方向的像散像差请参考图11C、畸变像差请参考图11D。第三实施例之设计与第一实施例类似。第三实施例的半视场角大于第一实施例，第三实施例的光圈值小于第一实施例，而第三实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第三实施例详细的光学数据如图30所示，非球面数据如图31所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.7372度。其各重要参数间的关系为：

第四实施例

请参阅图12，例示本发明光学成像镜头1的第四实施例。第四实施例在成像面71上的纵向球差请参考图13A、弧矢方向的像散像差请参考图13B、子午方向的像散像差请参考图13C、畸变像差请参考图13D。第四实施例之设计与第一实施例类似。第四实施例的半视场角大于第一实施例，第四实施例的光圈值小于第一实施例，第四实施例的TTL值小于第一实施例者，而第四实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第四实施例详细的光学数据如图32所示，非球面数据如图33所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.7015度。其各重要参数间的关系为：

第五实施例

请参阅图14，例示本发明光学成像镜头1的第五实施例。第五实施例在成像面71上的纵向球差请参考图15A、弧矢方向的像散像差请参考图15B、子午方向的像散像差请参考图15C、畸变像差请参考图15D。第五实施例之设计与第一实施例类似。第五实施例的光圈值小于第一实施例，而第五实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第五实施例详细的光学数据如图34所示，非球面数据如图35所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.4168度。其各重要参数间的关系为：

第六实施例

请参阅图16，例示本发明光学成像镜头1的第六实施例。第六实施例在成像面71上的纵向球差请参考图17A、弧矢方向的像散像差请参考图17B、子午方向的像散像差请参考图17C、畸变像差请参考图17D。第六实施例之设计与第一实施例类似。第六实施例的光圈值小于第一实施例，而第六实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第六实施例详细的光学数据如图36所示，非球面数据如图37所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.4620度。其各重要参数间的关系为：

第七实施例

请参阅图18，例示本发明光学成像镜头1的第七实施例。第七实施例在成像面71上的纵向球差请参考图19A、弧矢方向的像散像差请参考图19B、子午方向的像散像差请参考图19C、畸变像差请参考图19D。第七实施例之设计与第一实施例类似。第七实施例的光圈值小于第一实施例，而第七实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第七实施例详细的光学数据如图38所示，非球面数据如图39所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.5790度。其各重要参数间的关系为：

第八实施例

请参阅图20，例示本发明光学成像镜头1的第八实施例。第八实施例在成像面71上的纵向球差请参考图21A、弧矢方向的像散像差请参考图21B、子午方向的像散像差请参考图21C、畸变像差请参考图21D。第八实施例之设计与第一实施例类似。第八实施例的半视场角大于第一实施例，第八实施例的光圈值小于第一实施例，而第八实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第八实施例详细的光学数据如图40所示，非球面数据如图41所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.7090度。其各重要参数间的关系为：

第九实施例

请参阅图22，例示本发明光学成像镜头1的第九实施例。第九实施例在成像面71上的纵向球差请参考图23A、弧矢方向的像散像差请参考图23B、子午方向的像散像差请参考图23C、畸变像差请参考图23D。第九实施例之设计与第一实施例类似。第九实施例的光圈值小于第一实施例，而第九实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。第九实施例详细的光学数据如图42所示，非球面数据如图43所示，系统像高为1.792毫米，HFOV为30.5915度。其各重要参数间的关系为：

另外，各实施例之重要参数则整理于图44中。其中G4F代表第四透镜40到滤光片70之间在光轴4上的间隙宽度，TF代表滤光片70在光轴4上的厚度，GFI代表滤光片70的像侧面到成像面71之间在光轴4上的间隙宽度。

申请人发现，本案的透镜配置，有以下的特征，以及可以达成的对应功效：

1.光圈位置在第一透镜之前，有助于提升成像质量及缩短镜头长度。

2.本发明各实施例的纵向球差、像散像差、畸变皆符合使用规范。另外，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。

此外，依据以上之各实施例之各重要参数间的关系，透过以下各参数之数值控制，可协助设计者设计出具备良好光学性能、整体长度有效缩短、且技术上可行之光学成像镜头。不同参数之比例有较佳之范围，例如：

(1)本发明光学成像镜头满足下列关系式时：

20≦|υ₁-υ₃|；

3.3≦ALT/T₃；

0.52≦T₂/T₃；

4.8≦T₁/G₁₂；

12.5≦ALT/G₃₄；

0.55≦T₂/G₂₃；

1.6≦AAG/T₄；

1.7≦T₁/T₂；

4.2≦ALT/T₄；

3.75≦ALT/G₂₃；

1.25≦AAG/T₃；

表示本发明光学成像镜头具有较佳的配置，能在维持适当良率的前提之下产生良好的成像质量。

(2)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镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。

本发明之光学成像镜头1，还可应用于电子装置中，例如应用于移动电话或是行车记录器。请参阅图24，其为应用前述光学成像镜头1的电子装置100的第一较佳实施例。电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。图24仅以移动电话为例，说明电子装置100，但电子装置100的型式不以此为限。

如图24中所示，影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图24例示前述第一实施例之光学成像镜头1。此外，电子装置100另包含用于供光学成像镜头1设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元(modulehousingunit)140，用于供模块后座单元140设置的基板172，及设置于基板172、且位于光学成像镜头1的像侧3的影像传感器79。光学成像镜头1中之影像传感器79可以是电子感光组件，例如感光耦合组件或互补性氧化金属半导体组件。成像面71是形成于影像传感器79。

本发明所使用的影像传感器79是采用板上连接式芯片封装(ChiponBoard,COB)的封装方式而直接连接在基板172上。这和传统芯片尺寸封装之封装方式的差别在于，板上连接式芯片封装不需使用保护玻璃。因此，在光学成像镜头1中并不需要在影像传感器79之前设置保护玻璃，然本发明并不以此为限。

须注意的是，本实施例虽显示滤光片70，然而在其他实施例中亦可省略滤光片70之结构，所以滤光片70并非必要。且机壳110、镜筒130、及/或模块后座单元140可为单一组件或多个组件组装而成，但无须限定于此。其次，本实施例所使用的影像传感器79是采用板上连接式芯片封装的封装方式而直接连接在基板172上，然本发明并不以此为限。

具有屈光率的四片透镜10、20、30、40例示性地是以于两透镜之间分别存在有空气间隔的方式设置于镜筒130内。模块后座单元140具有镜头后座141，及设置于镜头后座141与影像传感器79之间的影像传感器后座146，然在其它的实施态样中，不一定存在有影像传感器后座146。镜筒130是和镜头后座141沿轴线I-I'同轴设置，且镜筒130设置于镜头后座141的内侧。

另请参阅图25，为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置200的第二较佳实施例。第二较佳实施例的可携式电子装置200与第一较佳实施例的可携式电子装置100的主要差别在于：镜头后座141具有第一座体142、第二座体143、线圈144及磁性组件145。第一座体142供镜筒130设置并与镜筒130外侧相贴合且沿轴线I-I'设置、第二座体143沿轴线I-I'并环绕着第一座体142之外侧设置。线圈144设置在第一座体142的外侧与第二座体143的内侧之间。磁性组件145设置在线圈144的外侧与第二座体143的内侧之间。

第一座体142可带着镜筒130及设置在镜筒130内的光学成像镜头1沿轴线I-I'，即图6之光轴4移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光片70，则是设置在影像传感器后座146。第二实施例可携式电子装置200的其他组件结构则与第一实施例的可携式电子装置100类似，故在此不再赘述。

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 (15)

1.一种光学成像镜头，其特征在于：从一物侧至一像侧沿一光轴依序包含一光圈、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜以及一第四透镜，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜都分别具有屈光率，以及朝向该物侧的一物侧面以及朝向该像侧的一像侧面，该光学成像镜头包含：

该第一透镜具有正屈光率，该物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部，该像侧面在其圆周附近区域具有一凸面部；

该第二透镜具有负屈光率，该物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部与在其圆周附近区域具有一凹面部，以及该像侧面在其圆周附近区域具有一凹面部；

该第三透镜之该物侧面在其圆周附近区域具有一凹面部，以及该像侧面在其光轴附近区域具有一凸面部与在其圆周附近区域具有一凸面部；以及

该第四透镜之该物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部，以及该像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部与在其圆周附近区域具有一凸面部；

其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有该第一透镜至该第四透镜共四片，ALT为该第一透镜到该第四透镜在该光轴上的厚度总合、该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃、υ₁为该第一透镜的阿贝系数(Abbenumber)、υ₃为该第三透镜的阿贝系数，并满足20≦|υ₁-υ₃|与3.3≦ALT/T₃。

2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T₂、该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，而满足0.52≦T₂/T₃之关系。

3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T₁、G₁₂为该第一透镜到该第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足4.8≦T₁/G₁₂之关系。

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G₃₄为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，而满足12.5≦ALT/G₃₄之关系。

5.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T₂、G₂₃为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，而满足0.55≦T₂/G₂₃之关系。

6.根据权利要求5所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中AAG为该第一透镜到该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度总合、该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，而满足1.6≦AAG/T₄之关系。

7.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T₁，而满足1.7≦T₁/T₂之关系。

8.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，而满足4.2≦ALT/T₄之关系。

9.根据权利要求8所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T₁、G₁₂为该第一透镜到该第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足4.8≦T₁/G₁₂之关系。

10.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G₂₃为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，而满足3.75≦ALT/G₂₃之关系。

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AAG为该第一透镜到该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度总合、该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，而满足1.6≦AAG/T₄之关系。

12.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AAG为该第一透镜到该第四透镜在该光轴上的三个空气间隙宽度总合，而满足1.25≦AAG/T₃之关系。

13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄、G₁₂为该第一透镜到该第二透镜之间空气间隙的宽度，而满足3.1≦T₄/G₁₂之关系。

14.根据权利要求13所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中G₂₃为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，而满足3.75≦ALT/G₂₃之关系。

15.一种电子装置，其特征在于：包含：一机壳；及一影像模块，是安装在该机壳内，并包括如权利要求1至14中任一项所述的一光学成像镜头、用于供该光学成像镜头设置的一镜筒、用于供该镜筒设置之一模块后座单元、用于供该模块后座单元设置之一基板，及设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的一影像传感器。