CN105589183B - 可携式电子装置与其光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可携式电子装置与其光学成像镜头,其中光学成像镜头从物侧至像侧依序包括一第一、第二、第三、及第四透镜。本发明透过控制各透镜的凹凸曲面排列,而在维持良好光学性能的条件下,缩短镜头长度。
Description
技术领域
本发明乃是与一种可携式电子装置与其光学成像镜头相关,且尤其是与应用四片式透镜的可携式电子装置与其光学成像镜头相关。
背景技术
近年来,移动电话的薄型化已成为设计趋势,而此一趋势连带影响了相关光学成像镜头的发展。除此之外,消费者对于拍摄角度的要求也日益严格。美国公告专利US744361及US7295386揭露一种四片式光学成像镜头,其第一透镜提供镜头本身主要的正屈光率,第二透镜具有负屈光率以消除像差,但此种配置不利于拍摄角度的扩大,因此其半视场角仅约30~35度,无法满足消费者需求。因此,如何能够有效缩减光学镜头的系统长度,同时仍能够维持足够的光学性能,以及尽可能地扩大视场角,一直是业界努力的研发方向。
发明内容
本发明的一目的是在提供一种可携式电子装置与其光学成像镜头,透过控制各透镜的凹凸曲面排列,缩减光学透镜的系统长度、维持足够的光学性能、及扩大视场角。
依据本发明,提供一种光学成像镜头,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一光圈、一第三透镜、及一第四透镜,每一透镜都具有屈光率,而且具有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。
为了便于表示本发明所指的参数,在本说明书及图示中定义:T1代表第一透镜在光轴上的厚度、G12代表第一透镜与第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、光圈到下一个相邻透镜物侧面在光轴上的距离为TA(负号表示该距离方向朝向物侧),T2代表第二透镜在光轴上的厚度、G23代表第二透镜与第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T3代表第三透镜在光轴上的厚度、G34代表第三透镜与第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T4代表第四透镜在光轴上的厚度、G4F代表第四透镜的像侧面至红外线滤光片的物侧面在光轴上的距离、TF代表红外线滤光片在光轴上的厚度、GFP代表红外线滤光片像侧面至成像面在光轴上的距离、f1代表第一透镜的焦距、f2代表第二透镜的焦距、f3代表第三透镜的焦距、f4代表第四透镜的焦距、n1代表第一透镜的折射率、n2代表第二透镜的折射率、n3代表第三透镜的折射率、n4代表第四透镜的折射率v1代表第一透镜的阿贝数、v2代表第二透镜的阿贝数、v3代表第三透镜的阿贝数、v4代表第四透镜的阿贝数、EFL代表光学成像镜头的有效焦距、TTL代表第一透镜的物侧面至一成像面在光轴上的距离、ALT代表第一透镜至第四透镜在光轴上的四片透镜厚度总和(即T1、T2、T3、T4之和)、AAG代表第一透镜至第四透镜之间在光轴上的三个空气间隙宽度总和(即G12、G23、G34之和)、BFL代表光学成像镜头的后焦距,即第四透镜的像侧面至成像面在光轴上的距离(即G4F、TF、GFP之和)。
依据本发明所提供的光学成像镜头,第一透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部,第一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凹面部;具有正屈光率的第二透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部;第三透镜的物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凹面部,第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部;具有正屈光率的第四透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部,第四透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,其中,该光学成像镜头只包括上述四片具有屈光率的透镜,且满足
BFL/G34≤13.0:条件式(1)。
其次,本发明更可选择性地控制上述参数的比值分别满足各条件式:
T1/T2≤1.6 条件式(2);
G34/G12≤2.2 条件式(3);
1.2≤T2/G12 条件式(4);
ALT/T3≤10.0 条件式(5);
AAG/T2≤2.0 条件式(6);
1.0≤T3/G34 条件式(7);
1.0≤T2/G23 条件式(8);
1.0≤BFL/T4 条件式(9);
BFL/T3≤5.0 条件式(10);
4.5≤ALT/G23 条件式(11);
T4/T3≤3.5 条件式(12);
ALT/T2≤5.0 条件式(13);
1.2≤T1/G34 条件式(14);
1.5≤T4/G23 条件式(15);
7≤ALT/G34 条件式(16);
1.6≤T1/G34 条件式(17);
1.2≤BFL/AAG 条件式(18);
2.2≤T4/G34 条件式(19)。
前述所列的示例性限定条件式,亦可任意选择性地合并施用于本发明的实施态样中,并不限于此。
在实施本发明时,除了上述条件式之外,亦可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。须注意的是,此些细节需在无冲突的情况之下,选择性地合并施用于本发明的其他实施例当中,并不限于此。
本发明可依据前述的各种光学成像镜头,提供一种可携式电子装置,其包括一机壳以及一影像模块,影像模块安装于该机壳内。影像模块包括依据本发明的任一光学成像镜头、一镜筒、一模块后座单元及一影像传感器。镜筒俾供设置光学成像镜头,模块后座单元俾供设置镜筒,影像传感器设置于光学成像镜头的像侧。
由上述中可以得知,本发明的可携式电子装置与其光学成像镜头,透过控制各透镜的凹凸曲面排列,以维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
附图说明
图1是本发明的一实施例的透镜剖面结构示意图;
图2是透镜面形与光线焦点的关系示意图;
图3是范例一的透镜面形与有效半径的关系图;
图4是范例二的透镜面形与有效半径的关系图;
图5是范例三的透镜面形与有效半径的关系图;
图6是依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图7是依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图8是依据本发明的第一实施例光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图9是依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图10是依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图11是依据本发明的第二实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图12是依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图13是依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图14是依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图15是依据本发明的第三实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图16是依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图17是依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图18是依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图19是依据本发明的第四实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图20是依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图21是依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图22是依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图23是依据本发明的第五实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图24是依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图25是依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图26是依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图27是依据本发明的第六实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图28是依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图29是依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图30是依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图31是依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图32是依据本发明的第七实施例光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图33是依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图34是依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图;
图35是依据本发明的第八实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图;
图36是依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的各透镜的详细光学数据;
图37是依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的非球面数据;
图38是依据本发明的以上八个实施例的BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12之值的比较表;
图39是依据本发明之一实施例的可携式电子装置的一结构示意图;
图40是依据本发明的另一实施例的可携式电子装置的一结构示意图。
上述说明书附图中标记的说明如下:
1,2,3,4,5,6,7,8 光学成像镜头
20 摄像装置
21 机壳
22 影像模块
23 镜筒
24 模块后座单元
100,200,300,400,500,600,700,800 光圈
110,210,310,410,510,610,710,810 第一透镜
111,121,131,141,151,211,221,231,241,251,311,321,331,341,351,411,421,431,441,451,511,521,531,541,551,611,621,631,641,651,711,721,731,741,751,811,821,831,841,851 物侧面
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 像侧面
120,220,320,420,520,620,720,820 第二透镜
130,230,330,430,530,630,730,830 第三透镜
140,240,340,440,540,640,740,840 第四透镜
150,250,350,450,550,650,750,850 滤光件
160,260,360,460,560,660,760,860 成像面
161 影像传感器
162 基板
1111,1211,1221,1321,1411,3411,4411,5411,6411,8411 位于光轴附近区域的凸面部
1112,1212,1222,1322,1412,1422 位于圆周附近区域的凸面部
1121,1311,1421 位于光轴附近区域的凹面部
1122,1312,3412,4412,5412,6412,8412 位于圆周附近区域的凹面部
d1,d2,d3,d4,d5 空气间隙
A1 物侧
A2 像侧
I 光轴
I-I' 轴线
A,B,C,E 区域。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明乃提供有图式。此些图式乃为本发明揭露内容之一部分,其主要是用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
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的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(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)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的结构与形状并不限于此,以下的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:
1.请参照图1,其是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。
2.如图2所示,该区域的形状凹凸是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,是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。
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%。
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;该圆周附近区域是具有一凸面部。
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。
本发明的光学成像镜头,乃是一定焦镜头,且是由从物侧至像侧沿一光轴依序设置的一第一透镜、一第二透镜、一光圈、一第三透镜、及一第四透镜所构成,每一透镜都具有屈光率,而且具有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。本发明的光学成像镜头总共只有前述四片具有屈光率的透镜,透过设计各透镜的细部特征,而可提供较短的光学成像镜头长度及良好的光学性能。
第二透镜及第四透镜的正屈光率可提供镜头整体所需的正屈光率,由两个透镜共同分担可降低制造上的困难度。
第一透镜的物侧面的圆周附近区域的凸面部可协助收集成光像光线,第一透镜的像侧面为凹面、第二透镜的物侧面为凸面、第三透镜的物侧面为凹面、第三透镜的像侧面为凸面、第四透镜的物侧面光轴附近区域的凸面部以及第四透镜的像侧面光轴附近区域的凹面部,则可相互搭配地达到提高成像质量的效果。
以下参数的比值控制在适当比例下,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、且技术上可行的光学成像镜。BFL/G34小于或等于13;BFL/AAG大于或等于1.2;G34/G12小于或等于2.2。
以下参数的比值如能维持在适当的比例下,可避免任一距离过大而不利薄型化。BFL/AG34小于或等于13,并以介于3.0~13.0之间较佳。BFL/AAG大于或等于1.2,并以介于1.2~2.5之间较佳。G34/AG12小于或等于2.2,并以介于0.2~2.2之间较佳。
T2/G12建议应大于或等于1.2、AAG/T2建议应小于或等于2.0、T2/G23建议应大于或等于1.0、T1/G34建议应大于或等于1.2、ALT/G34建议应大于或等于7.0、T2/G34建议应大于或等于2.2、T3/G34建议应大于或等于1.0、ALT/G23建议应大于或等于4.5、T4/G23建议应大于或等于1.5、T4/G12建议应大于或等于1.6。透镜厚度的缩小涉及制作工艺的极限,因此T1、T2、T3、T4、ALT等数值并无法无限制的缩小,而G12、G23、G34、AAG则可以比较不受限制,能够尽可能缩小以便缩减镜头整体长度,因此T2/G12、T2/G23、T1/G34、ALT/G23、T4/G23、T4/G12建议应朝趋大的方式来设计,而AAG/T2则应趋小设计,T2/AG12建议应大于或等于1.2,并以介于1.2~5.0之间较佳,AAG/T2建议应小于或等于2.0,并以介于1.0~2.0之间较佳,T2/G23建议应大于或等于1.0,并以介于1.0~2.5之间较佳,T1/G34建议应大于或等于1.2,并以介于1.2~5.0之间较佳,ALT/G34建议应大于或等于7.0,并以介于7.0~25.0之间较佳,T2/G34建议应大于或等于2.2,并以介于2.2~5.0之间较佳,T3/G34建议应大于或等于1.0,并以介于1.0~4.0之间较佳,ALT/G23建议应大于或等于4.5,并以介于4.5~10.0之间较佳,T4/G23建议应大于或等于1.5,并以介于1.5~4.0之间较佳,T4/AG12建议应大于或等于1.6,并以介于1.6~6.0之间较佳。
T1/T2建议应小于或等于1.6、T4/T3建议应小于或等于3.5、ALT/T3建议应小于或等于10.0、ALT/T2建议应小于或等于5.0。T1~T4及ALT这些参数之间均应维持适当的比例,以避免任一透镜过厚而导致镜头过长,或是任一透镜过薄而难以制造,T1/T2建议应小于或等于1.6,并以介于0.5~1.6之间较佳,T4/T3建议应小于或等于3.5,并以介于1.0~3.5之间较佳,ALT/T3建议应小于或等于10.0,并以介于3.0~10.0之间较佳,ALT/T2建议应小于或等于5.0,并以介于2.5~5.0之间较佳。
BFL/T3建议应小于或等于5.0、BFL/T4建议应大于或等于1.0,以避免BFL过大或过小,BFL/T3建议以介于2.5~5.0之间较佳,BFL/T4建议以介于1.0~3.0之间较佳。
在实施本发明时,除了上述条件式之外,亦可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。须注意的是,此些细节需在无冲突的情况之下,选择性地合并施用于本发明的其他实施例当中,并不限于此。
为了说明本发明确实可在提供良好的光学性能的同时,提供宽广的拍摄角度,以下提供多个实施例以及其详细的光学数据。首先请一并参考图6至图9,其中图6显示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图7显示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图8显示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的详细光学数据,其中f即是有效焦距EFL,图9显示依据本发明的第一实施例光学成像镜头的各透镜的非球面数据。
如图6所示,本实施例的光学成像镜头1从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜110、一第二透镜120、一光圈(aperture stop)100、一第三透镜130、及一第四透镜140。一滤光件150及一影像传感器的一成像面160皆设置于光学成像镜头1的像侧A2。在本实施例中,滤光件150为红外线滤光片(IR cut filter)且设于第四透镜140与成像面160之间,滤光件150将经过光学成像镜头1的光过滤掉特定波段的波长,例如过滤掉红外线波段,可使得人眼看不到的红外线波段的波长不会成像于成像面180上。
光学成像镜头1的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130及第四透镜140在此示例性地以塑料材质所构成,且形成细部结构如下:
第一透镜110具有负屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面111及一朝向像侧A2的像侧面112。物侧面111为一凸面,且包括一位于光轴附近区域的凸面部1111及一位于圆周附近区域的凸面部1112。像侧面112为一凹面,且包括一位于光轴附近区域的凹面部1121及一位于圆周附近区域的凹面部1122。第一透镜110的物侧面111与像侧面112皆为非球面。
第二透镜120具有正屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面121及一朝向像侧A2的像侧面122。物侧面121为一凸面且包括一位于光轴附近区域的凸面部1211及一位于圆周附近区域的凸面部1212。像侧面122为一凸面且包括一位于光轴附近区域的凸面部1221及一位于圆周附近区域的凸面部1222。第二透镜120的物侧面121与像侧面122皆为非球面。
第三透镜130具有负屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面131及一朝向像侧A2的像侧面132。物侧面131为一凹面且包括一位于光轴附近区域的凹面部1311以及一位于圆周附近区域的凹面部1312。像侧面132为一凸面且包括一位于光轴附近区域的凸面部1321及一位于圆周附近区域的凸面部1322。第三透镜130的物侧面131与像侧面132皆为非球面。
第四透镜140具有正屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面141及具有一朝向像侧A2的像侧面142。物侧面141为一凸面且包括一位于光轴附近区域的凸面部1411及一位于圆周附近区域的凸面部1412。像侧面142包括一位于光轴附近区域的凹面部1421及一位于圆周附近区域的凸面部1422。第四透镜140的物侧面141与像侧面142皆为非球面。
在本实施例中,是设计各透镜110、120、130、140、滤光件150及影像传感器的成像面160之间皆存在空气间隙,如:第一透镜110与第二透镜120之间存在空气间隙d1、第二透镜120与第三透镜130之间存在空气间隙d2、第三透镜130与第四透镜140之间存在空气间隙d3、第四透镜140与滤光件150之间存在空气间隙d4、及滤光件150与影像传感器的成像面160之间存在空气间隙d5,然而在其他实施例中,亦可不具有前述其中任一空气间隙,如:将两相对透镜的表面轮廓设计为彼此相应,而可彼此贴合,以消除其间之空气间隙。由此可知,空气间隙d1即为G12、空气间隙d2即为G23、空气间隙d3即为G34,空气间隙d1、d2、d3的和即为AAG。
关于本实施例的光学成像镜头1中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图8,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头1中,从第一透镜物侧面111至成像面160在光轴上的长度为3.068mm,像高为1.596mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头1的镜头长度。
第一透镜110的物侧面111及像侧面112、第二透镜120的物侧面121及像侧面122、第三透镜130的物侧面131及像侧面132、第四透镜140的物侧面141及像侧面142,共计八个非球面皆是依下列非球面曲线公式定义:
其中:Z表示非球面的深度(非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点的切面,两者间的垂直距离);
R表示透镜表面的曲率半径;
Z表示非球面的深度(非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点的切面,两者间的垂直距离);
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离;
K为锥面系数(Conic Constant);
ai为第i阶非球面系数。
各个非球面的参数详细数据请一并参考图13。
图7(a)的纵向球差(longitudinal spherical aberration),横轴定义为焦距,纵轴定义为视场,每一种波长所成的曲线皆很靠近,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±0.1mm,故本第一实施例确实明显改善不同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
图7(b)的弧矢方向(sagittal)的像散像差(astigmatism aberration)以及图7(c)的子午方向(tangential)的像散像差中,横轴定义为焦距,而纵轴定义为像高,其中像高为1.596mm。关于弧矢方向的像散像差,三种代表波长(470nm,555nm,650nm)在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.15mm内。关于子午方向的像散像差,三种代表波长(470nm,555nm,650nm)在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.45mm内。说明第一实施例的光学成像镜头能有效消除像差,此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图7(d)的畸变像差(distortion aberration)横轴定义为百分比,纵轴定义为像高,像高为1.596mm,而光学成像镜头1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,据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至3.0mm左右,仍能有效克服色像差并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的条件下,达到缩短镜头长度的效果。
另请一并参考图10至图13,其中图10显示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图11显示依据本发明的第二实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图12显示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图13显示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为2,例如第三透镜物侧面为231,第三透镜像侧面为232,其它组件标号在此不再赘述。如图10中所示,本实施例的光学成像镜头2从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜210、一第二透镜220、一光圈200、一第三透镜230及一第四透镜240。
第二实施例的朝向物侧A1的物侧面211、221、231、241、及朝向像侧A2的像侧面212、222、232、242的各透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第二实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、透镜非球面系数、或后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,以下每个实施例的透镜表面凹凸配置的特征,仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。详细地说,其间差异在于本实施例。关于本实施例的光学成像镜头2的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图10,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头2中,从第一透镜物侧面211至成像面260在光轴上的厚度为3.49mm,像高为1.702mm,相较于先前技术,确实缩短光学成像镜头2的镜头长度。
从图11(a)的纵向球差中,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控制在±0.1mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图11(b)的弧矢方向的像散像差中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.25mm内。在图11(c)的子午方向的像散像差中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图11(d)显示光学成像镜头2的畸变像差维持在±1%的范围内。
从图11(a)~11(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头2在弧矢方向与子午方向的像散像差、以及畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头2确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图14至图17,其中图14显示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图15显示依据本发明的第三实施例光学成像镜头的各项像差图标意图,图16显示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图17显示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为3,例如第三透镜物侧面为331,第三透镜像侧面为332,其它组件标号在此不再赘述。如图18中所示,本实施例的光学成像镜头3从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜310、一第二透镜320、一光圈300、一第三透镜330及一第四透镜340。
第三实施例的朝向物侧A1的物侧面311、321、331及朝向像侧A2的像侧面312、322、332、342等透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第三实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处,而省略相同之处的标号。详细地说,第四透镜340的物侧面341包含一位于光轴附近区域的凸面部3411以及一位于圆周附近区域的凹面部3412。关于本实施例的光学成像镜头3的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图16。关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头3中,从第一透镜物侧面311至成像面360在光轴上的厚度为3.434mm,像高为1.702mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头3的镜头长度。
从图15(a)当中可以看出,在本实施例的纵向球差中,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控制在±0.08mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图15(b)的弧矢方向的像散像差中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。从图15(c)的子午方向的像散像差中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图15(d)显示光学成像镜头3的畸变像差维持在±0.4%的范围内。
从图15(a)~15(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头3在弧矢方向与子午方向的像散像差以及畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头3确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图18至图21,其中图18显示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图19显示依据本发明的第四实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图20显示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图21显示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为4,例如第三透镜物侧面为431,第三透镜像侧面为432,其它组件标号在此不再赘述。如图18中所示,本实施例的光学成像镜头4从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜410、一第二透镜420、一光圈400、一第三透镜430及一第四透镜440。
第四实施例的朝向物侧A1的物侧面411、421、431及朝向像侧A2的像侧面412、422、432、442等透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第四实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数、物侧面441的透镜表面的凹凸配置与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。详细地说,其间差异在于本实施例的第四透镜440的物侧面441包括一位于光轴附近区域的凸面部4411以及一位于圆周附近区域的凹面部4412。关于本实施例的光学成像镜头4的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图20,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头4中,从第一透镜物侧面411至成像面460在光轴上的厚度为2.967mm,像高为1.507mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头4的镜头长度。
从图19(a)可以看出纵向球差,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控制在±0.02mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图19(b)可看出弧矢方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.15mm内,从图19(c)可看出子午方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.4mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
从图19(d)可看出光学成像镜头4的畸变像差维持在±1.2%的范围内。
另一方面,从图19(a)~19(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头4在弧矢方向与子午方向的像散像差、以及畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头4确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图22至图25,其中图22显示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图23显示依据本发明的第五实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图24显示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图25显示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为5,例如第三透镜物侧面为531,第三透镜像侧面为532,其它组件标号在此不再赘述。如图22中所示,本实施例的光学成像镜头5从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜510、一第二透镜520、一光圈500、一第三透镜530及一第四透镜540。
第五实施例的朝向物侧A1的物侧面511、521、531及朝向像侧A2的像侧面512、522、532、542的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第五实施例的各曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数以及后焦距等相关光学参数、物侧面541的透镜表面的凹凸配置与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。详细地说,其间差异在于第四透镜540的物侧面541包括一位于光轴附近区域的凸面部5411以及一位于圆周附近区域的凹面部5412。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。其次,关于本实施例的光学成像镜头5的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图24,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头5中,从第一透镜物侧面511至成像面560在光轴上的厚度为3.495mm,像高为1.770mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头5的镜头长度。
从图23(a)当中可以看出本实施例的纵向球差,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控制在±0.06mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图23(b)当中可以看出本实施例的弧矢方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。从图23(c)当中可以看出在子午方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
从图23(d)当中可以看出光学成像镜头5的畸变像差维持在±1.2%的范围内。
另一方面,从图23(a)~23(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头5在弧矢方向与子午方向的像散像差、畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头5确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图26至图29,其中图26显示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图27显示依据本发明的第六实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图28显示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图29显示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为6,例如第三透镜物侧面为631,第三透镜像侧面为632,其它组件标号在此不再赘述。如图26中所示,本实施例的光学成像镜头6从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜610、一第二透镜620、一光圈600、一第三透镜630及一第四透镜640。
第六实施例的朝向物侧A1的物侧面611、621、631及朝向像侧A2的像侧面612、622、632、642的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第六实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数、及物侧面641与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。详细地说,其间差异在于本实施例的第四透镜640的物侧面641包括一位于光轴附近区域的凸面部6411以及一位于圆周附近区域的凹面部6412。关于本实施例的光学成像镜头6的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图28,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头6中,从第一透镜物侧面611至成像面680在光轴上的厚度为3.499mm,像高为1.910mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头6的镜头长度。
从图27(a)当中可以看出本实施例的纵向球差,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控制在±0.1mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
图27(b)的弧矢方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。图27(c)的子午方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.3mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图27(d)显示光学成像镜头6的畸变像差维持在±1.2%的范围内。
从图27(a)~(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头6在弧矢方向与子午方向的像散像差、畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头6确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图30至图33,其中图30显示依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图31显示依据本发明的第七实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图32显示依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图33显示依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为7,例如第三透镜物侧面为731,第三透镜像侧面为732,其它组件标号在此不再赘述。如图30中所示,本实施例的光学成像镜头7从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜710、一第二透镜720、一光圈700、一第三透镜730及一第四透镜740。
第七实施例的朝向物侧A1的物侧面711、721、731、741及朝向像侧A2的像侧面712、722、732、742的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第七实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例的光学成像镜头7的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图32,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头7中,从第一透镜物侧面711至成像面760在光轴上的厚度为3.503mm,像高为1.779mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头7的镜头长度。
从图31(a)当中可以看出,本实施例的纵向球差中,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控制在±0.04mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图31(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。从图31(c)当中可以看出子午方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.35mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图31(d)显示光学成像镜头7的畸变像差维持在±1.2%的范围内。
另一方面,从图31(a)~(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头7在弧矢方向与子午方向的像散像差、畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头7确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
另请一并参考图34至图37,其中图34显示依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图,图35显示依据本发明的第八实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图标意图,图36显示依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的详细光学数据,图37显示依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的各透镜的非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件,唯在此使用的标号开头改为8,例如第三透镜物侧面为831,第三透镜像侧面为832,其它组件标号在此不再赘述。如图34中所示,本实施例的光学成像镜头8从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜810、一第二透镜820、一光圈800、一第三透镜830及一第四透镜840。
第八实施例的朝向物侧A1的物侧面811、821、831及朝向像侧A2的像侧面812、822、832、842的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似,唯第八实施例的各透镜表面的曲率半径、屈光率、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数、及物侧面841的透镜表面凹凸配置与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面,表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同的处,而省略相同的处的标号。a于本实施例的光学成像镜头8的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度,请参考图36,关于BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,请参考图38。
须注意的是,在本实施例的光学成像镜头8中,从第一透镜物侧面811至成像面860在光轴上的厚度为2.917mm,像高为1.731mm,相较于先前技术确实缩短光学成像镜头8的镜头长度,且本实施例的镜头长度更是缩短地比第一实施例的镜头长度还短。
从图35(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中,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控制在±0.06mm以内。此外,三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
从图35(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.15mm内。从图35(c)当中可以看出子午方向的像散像差,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.2mm内。此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。
图35(d)显示光学成像镜头8的畸变像差维持在±1.4%的范围内。
另一方面,从图35(a)~(d)当中可以看出,本实施例的光学成像镜头8在弧矢方向与子午方向的像散像差、畸变像差的表现都十分良好。由上述中可以得知,本实施例的光学成像镜头8确实可维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
图38统列出以上八个实施例的BFL/G34、T1/T2、T2/G12、AAG/T2、T2/G23、BFL/T3、T4/T3、T1/G34、ALT/G34、BFL/AAG、T2/G34、G34/G12、ALT/T3、T3/G34、BFL/T4、ALT/G23、ALT/G23、ALT/T2、T4/G23、T4/G12的值,可看出本发明的光学成像镜头确实可满足前述条件式(1)~(19)。
请参阅图39,为应用前述光学成像镜头的可携式电子装置20的一第一较佳实施例,可携式电子装置20包含一机壳21及一安装在机壳21内的影像模块22。在此仅是以手机为例说明可携式电子装置20,但可携式电子装置20的型式不以此为限,举例来说,可携式电子装置20还可包括但不限于相机、平板计算机、个人数字助理(personal digitalassistant,简称PDA)等。
如图中所示,影像模块22内具有一焦距为固定不变的光学成像镜头,其包括一如前所述的光学成像镜头,如在此示例性地选用前述第一实施例的光学成像镜头1、一用于供光学成像镜头1设置的镜筒23、一用于供镜筒23设置的模块后座单元(module housingunit)24、一供该模块后座单元24设置的基板162及一设置于光学成像镜头1像侧的影像传感器161。成像面160是形成于影像传感器161。
须注意的是,本实施例虽显示滤光件150,然而在其他实施例中亦可省略滤光件150的结构,并不以滤光件150的必要为限,且机壳21、镜筒23、及/或模块后座单元24可为单一组件或多个组件组装而成,无须限定于此;其次,乃是本实施例所使用的影像传感器161是采用板上连接式芯片封装(Chip on Board,COB)的封装方式直接连接在基板162上,和传统芯片尺寸封装(Chip Scale Package,CSP)的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(cover glass),因此在光学成像镜头1中并不需要在影像传感器161的前设置保护玻璃,然本发明并不以此为限。
整体具有屈光率的四片式透镜110、120、130、140示例性地是以相对两透镜之间分别存在一空气间隙的方式设置于镜筒23内。
模块后座单元24包括一用以供镜筒23设置的镜头后座2401及一影像传感器后座2406。镜筒23是和镜头后座2401沿一轴线I-I'同轴设置,且镜筒23设置于镜头后座2401内侧,影像传感器后座2406位于该镜头后座2401和该影像传感器161之间,且该影像传感器后座2406和该镜头后座2401相贴合,然在其它的实施态样中,不一定存在影像传感器后座2406。
由于光学成像镜头1的长度仅3.068mm,因此可将可携式电子装置20的尺寸设计地更为轻薄短小,且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此,使本实施例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。
另请参阅图40,为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置20'的一第二较佳实施例,第二较佳实施例的可携式电子装置20'与第一较佳实施例的可携式电子装置20的主要差别在于:镜头后座2401具有一第一座体单元2402、一第二座体单元2403、一线圈2404及一磁性组件2405。第一座体单元2402与镜筒23外侧相贴合且沿一轴线I-I'设置、第二座体单元2403沿轴线I-I'并环绕着第一座体单元2402外侧设置。线圈2404设置在第一座体单元2402外侧与第二座体单元2403内侧之间。磁性组件2405设置在线圈2404外侧与第二座体单元2403内侧之间。
第一座体单元2402可带着镜筒23及设置在镜筒23内的光学成像镜头1沿轴线I-I'移动。可携式电子装置20'的第二实施例的其他组件结构则与第一实施例的可携式电子装置20类似,在此不再赘述。
类似地,由于光学成像镜头1的长度仅3.068mm,因此可将可携式电子装置20'的尺寸设计地更为轻薄短小,且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此,使本实施例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。
由上述中可以得知,本发明的可携式电子装置与其光学成像镜头,透过控制四片透镜各透镜的细部结构的设计,以维持良好光学性能,并有效缩短镜头长度。
以上叙述依据本发明多个不同实施例,其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此,本发明实施方式的揭露为阐明本发明原则的具体实施例,应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之,先前叙述及其附图仅为本发明示范的用,并不受其限囿。其他组件的变化或组合皆可能,且不悖于本发明的精神与范围。
Claims (19)
1.一种光学成像镜头,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、及一第四透镜,每一透镜都具有屈光率,且具有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,其中:
该第一透镜的该物侧面包括一位于圆周附近区域的凸面部,该第一透镜的该像侧面包含一位于该光轴附近区域的凹面部及一位于圆周附近区域的凹面部;
该第二透镜具有正屈光率,该第二透镜的该物侧面包括一位于该光轴附近区域的凸面部以及一位于圆周附近区域的凸面部;
该第三透镜具有负屈光率,该第三透镜的物侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部以及一位于圆周附近区域的凹面部,该第三透镜的像侧面包括一位于该光轴附近区域的凸面部以及一位于圆周附近区域的凸面部;
该第四透镜具有正屈光率,该第四透镜的该物侧面包括一位于该光轴附近区域的凸面部,该第四透镜的像侧面包括一位于该光轴附近区域的凹面部;其中该光学成像镜头只具备四片具有屈光率的透镜,BFL代表该光学成像镜头的一后焦距,即该第四透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的距离,G12代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度,G34代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度,满足BFL/G34≤13.0,G34/G12≤2.2。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T1代表该第一透镜在该光轴上的厚度,T2代表该第二透镜在该光轴上的厚度,满足T1/T2≤1.6。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T2代表该第二透镜在该光轴上的厚度,满足1.2≤T2/G12。
4.根据权利要求3所述的光学成像镜头,其特征在于:ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四片透镜厚度总和,T3代表该第三透镜在该光轴上的厚度,满足ALT/T3≤10.0。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:AAG代表该第一透镜至该第四透镜之间在该光轴上的三个空气间隙宽度总和,T2代表该第二透镜在该光轴上的厚度,满足AAG/T2≤2.0。
6.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:T3代表该第三透镜在该光轴上的厚度,满足1.0≤T3/G34。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T2代表该第二透镜在该光轴上的厚度,G23代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度,满足1.0≤T2/G23。
8.根据权利要求7所述的光学成像镜头,其特征在于:T4代表该第四透镜在该光轴上的厚度,满足1.0≤BFL/T4。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T3代表该第三透镜在该光轴上的厚度,满足BFL/T3≤5.0。
10.根据权利要求9所述的光学成像镜头,其特征在于:ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四片透镜厚度总和,G23代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的空气间隙宽度,满足4.5≤ALT/G23。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T3代表该第三透镜在该光轴上的厚度,T4代表该第四透镜在该光轴上的厚度,满足T4/T3≤3.5。
12.根据权利要求11所述的光学成像镜头,其特征在于:ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四片透镜厚度总和,T2代表该第二透镜在该光轴上的厚度,满足ALT/T2≤5.0。
13.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T1代表该第一透镜在该光轴上的厚度,满足1.2≤T1/G34。
14.根据权利要求13所述的光学成像镜头,其特征在于:T4代表该第四透镜在该光轴上的厚度,满足1.5≤T4/G23。
15.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:ALT代表该第一透镜至该第四透镜在该光轴上的四片透镜厚度总和,满足7≤ALT/G34。
16.根据权利要求15所述的光学成像镜头,其特征在于:T1代表该第一透镜在该光轴上的厚度,满足1.6≤T1/G34。
17.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:AAG代表该第一透镜至该第四透镜之间在该光轴上的三个空气间隙宽度总和,满足1.2≤BFL/AAG。
18.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:T4代表该第四透镜在该光轴上的厚度,满足2.2≤T4/G34。
19.一种可携式电子装置,包括:
一机壳;及
一影像模块,安装于该机壳内,包括:
一根据权利要求1至18中任一项所述的光学成像镜头;
一镜筒,俾供设置该光学成像镜头;
一模块后座单元,俾供设置该镜筒;及
一影像传感器,设置于该光学成像镜头的像侧。
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