CN105629434B - 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种光学镜头。本发明公开一种光学成像镜头，沿着一光轴从物侧至像侧依序包含一光圈、一第一、二、三、四透镜，各透镜都具有一物侧面及一像侧面；该光学镜头满足TTL/T4≦6.7及ALT/T3≦3.6。本发明还公开一种电子装置，包含一机壳，及一安装在该机壳内的包括一如前述的光学成像镜头、一镜筒、一模块后座单元、一基板及一影像传感器的影像模块。本发明用于光学摄影。

Description

光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置

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 holder unit)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-Oxide Semiconductor，简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学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，在缩短光学镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。然而光学镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。

美国专利公告号7692877、8325269、中国台湾地区公告号I320107及日本2006-293324专利案都揭露了一种由四片透镜所组成的光学镜头，然而，这些光学镜头的系统长度无法有效缩小至一定长度，以满足手机薄型化的设计需求。

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各界所热切追求的目标。

发明内容

因此，本发明的目的，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光圈、一第一透镜、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具有屈光率，并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。

该第一透镜具有正屈光率，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及一位于圆周附近区域的凸面部，该第一透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；该第二透镜具有负屈光率，该第二透镜的该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；该第三透镜具有正屈光率，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，该第三透镜的该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；及该第四透镜具有负屈光率，该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，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，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有四片，该第一透镜的该物侧面到一成像面在光轴上的距离为TTL，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和为ALT，该第三透镜在光轴上的厚度为T3，该第四透镜在光轴上的厚度为T4，并满足TTL/T4≦6.7及ALT/T3≦3.6。

本发明光学成像镜头的有益效果在于：藉由上述透镜的物侧面或像侧面的凹凸形状设计与排列，使该光学成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍具备能够有效克服像差的光学性能，并提供较佳的成像质量。

因此，本发明的另一目的，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、一用于供该模块后座单元设置的基板，及一设置于该基板且位于该光学成像镜头的像侧的影像传感器。

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，仍能够提供良好的光学性能的优势，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

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一示意图，说明一透镜的面型结构；

图2是一示意图，说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点；

图3是一示意图，说明一范例一的透镜的面型结构；

图4是一示意图，说明一范例二的透镜的面型结构；

图5是一示意图，说明一范例三的透镜的面型结构；

图6是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第一实施例；

图7是该第一实施例的纵向球差与各项像差图；

图8是一表格图，说明该第一实施例的各透镜的光学数据；

图9是一表格图，说明该第一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二实施例；

图11是该第二实施例的纵向球差与各项像差图；

图12是一表格图，说明该第二实施例的各透镜的光学数据；

图13是一表格图，说明该第二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三实施例；

图15是该第三实施例的纵向球差与各项像差图；

图16是一表格图，说明该第三实施例的各透镜的光学数据；

图17是一表格图，说明该第三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四实施例；

图19是该第四实施例的纵向球差与各项像差图；

图20是一表格图，说明该第四实施例的各透镜的光学数据；

图21是一表格图，说明该第四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五实施例；

图23是该第五实施例的纵向球差与各项像差图；

图24是一表格图，说明该第五实施例的各透镜的光学数据；

图25是一表格图，说明该第五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实施例至该第五实施例的光学参数；

图27是一表格图，说明该四片式光学成像镜头的该第一实施例至该第五实施例的光学参数；

图28是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第一实施例；及

图29是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第二实施例。

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。

本篇说明书所言的「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，以下的实施例为求附图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述几点：

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I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。如果径向上向外有多个转换点，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I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I附近区域的面形判断可依该领域中普通技术人员的判断方式，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I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％。

参阅图3，一个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I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I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I附近区域的面形不同；该圆周附近区域具有一凸面部。

参阅图4，一个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I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。

参阅图5，一个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I附近区域，50％～100％为圆周附近区域。由于光轴I附近区域的R值为正，故此物侧面在光轴I附近区域具有一凸面部；而圆周附近区域与光轴I附近区域间无转换点，故圆周附近区域具有一凸面部。

参阅图6与图8，本发明光学成像镜头10的一第一实施例，从物侧至像侧沿一光轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6，及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头10，并经由该光圈2、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9之后，会在一成像面100(Image Plane)形成一影像。该滤光片9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100而影响成像质量。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100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9都分别具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面31、41、51、61、91，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面32、42、52、62、92。其中，这些物侧面31、41、51、61与这些像侧面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，但该第一透镜3至该第四透镜6的材质仍不以此为限制。

该第一透镜3具有正屈光率。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凸面部322。

该第二透镜4具有负屈光率。该第二透镜4的该物侧面41为一凹面，且具有一位于光轴I附近区域的凹面部411及一位于圆周附近区域的凹面部412，该第二透镜4的该像侧面42具有一在光轴I附近区域的凹面部421、一位于圆周附近区域的凹面部422及一位于这些凹面部421、422间的凸面部423。

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、一位于圆周附近区域的凸面部612及一位于这些凸面部611、612间的凹面部613，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。

在本第一实施例中，只有上述透镜具有屈光率。

该第一实施例的其他详细光学数据如图8所示，且该第一实施例的整体系统焦距(effective focal length，简称EFL)为1.563mm，半视角(half field of view，简称HFOV)为39.927°、光圈值(Fno)为2.056，其系统长度为2.116mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到该成像面100在光轴I上之间的距离。

此外，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，而这些非球面是依下列公式定义：

其中：

Y：非球面曲线上的点与光轴I的距离；

Z：非球面的深度(非球面上距离光轴I为Y的点，与相切于非球面光轴I上顶点的切面，两者间的垂直距离)；

R:透镜表面的曲率半径；

K：锥面系数(conic constant)；

a_2i：第2i阶非球面系数。

该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数如图9所示。其中，图9中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数，其它字段依此类推。

另外，该第一实施例的光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图24及图27所示。

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与该第二透镜4之间在光轴I上的空气间隙；

G23为该第二透镜4与该第三透镜5之间在光轴I上的空气间隙；

G34为该第三透镜5与该第四透镜6之间在光轴I上的空气间隙；

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和，即G12、G23、G34的和；

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上的厚度总和，即T1、T2、T3、T4的和；

TTL为该第一透镜3的该物侧面31到该成像面100在光轴I上的距离；

BFL为该第四透镜6的该像侧面62到该成像面100在光轴I上的距离；及

EFL为该光学成像镜头10的系统焦距。

另外，再定义：

G4F为该第四透镜6与该滤光片9之间在光轴I上的空气间隙；

TF为该滤光片9在光轴I上的厚度；

GFP为该滤光片9与该成像面100之间在光轴I上的空气间隙；

f1为该第一透镜3的焦距；

f2为该第二透镜4的焦距；

f3为该第三透镜5的焦距；

f4为该第四透镜6的焦距；

n1为该第一透镜3的折射率；

n2为该第二透镜4的折射率；

n3为该第三透镜5的折射率；

n4为该第四透镜6的折射率；

υ1为该第一透镜3的阿贝系数(Abbe number)，阿贝系数也可称为色散系数；

υ2为该第二透镜4的阿贝系数；

υ3为该第三透镜5的阿贝系数；及

υ4为该第四透镜6的阿贝系数。

再配合参阅图7，(a)的附图说明该第一实施例的纵向球差(longitudinalspherical aberration)，(b)与(c)的附图则分别说明该第一实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)，及子午(tangential)方向的像散像差，(d)的附图则说明该第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortionaberration)。本第一实施例的纵向球差图示图7(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±0.02mm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7(b)与7(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±0.05mm内，说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图7(d)的畸变像差附图则显示本第一实施例的畸变像差维持在±2.5％的范围内，说明本第一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2.2mm的条件下，仍能提供较佳的成像质量，故本第一实施例能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以及扩大拍摄角度，以实现更加薄型化的产品设计。

参阅图10，为本发明光学成像镜头10的一第二实施例，其与该第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图10中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

其详细的光学数据如图12所示，且该第二实施例的整体系统焦距为1.558mm，半视角(HFOV)为40.079°、光圈值(Fno)为2.056，系统长度则为2.104mm。

如图13所示，则为该第二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在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第二实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图26及图27所示。

配合参阅图11，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出本第二实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，该第二实施例相较于该第一实施例的优点在于：该第二实施例的系统长度短于该第一实施例的系统长度、该第二实施例的半视角大于该第一实施例的半视角，最后该第二实施例比该第一实施例易于制造因此良率较高。

参阅图14，为本发明光学成像镜头10的一第三实施例，其与该第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同，以及该第二透镜4的该像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凸面部424及一位于圆周附近区域的凹面部422。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图14中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

其详细的光学数据如图16所示，且本第三实施例的整体系统焦距为1.539mm，半视角(HFOV)为40.345°、光圈值(Fno)为2.056，系统长度则为2.081mm。

如图17所示，则为该第三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在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第三实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图26及图27所示。

配合参阅图15，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出本第三实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，该第三实施例相较于该第一实施例的优点在于：该第三实施例的系统长度短于该第一实施例的系统长度、该第三实施例的半视角大于该第一实施例的半视角，最后该第三实施例比该第一实施例易于制造因此良率较高。

参阅图18，为本发明光学成像镜头10的一第四实施例，其与该第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同，以及该第二透镜4的该像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凸面部424及一位于圆周附近区域的凹面部422。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图18中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

其详细的光学数据如图20所示，且本第四实施例的整体系统焦距为1.548mm，半视角(HFOV)为40.295°、光圈值(Fno)为2.056，系统长度则为2.09mm。

如图21所示，则为该第四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在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第四实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图26及图27所示。

配合参阅图19，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出本第四实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，该第四实施例相较于该第一实施例的优点在于：该第四实施例的系统长度短于该第一实施例的系统长度、该第四实施例的半视角大于该第一实施例的半视角，最后该第四实施例比该第一实施例易于制造因此良率较高。

参阅图22，为本发明光学成像镜头10的一第五实施例，其与该第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同，以及该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部413及一位于圆周附近区域的凹面部412。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图22中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

其详细的光学数据如图24所示，且本第五实施例的整体系统焦距为1.563mm，半视角(HFOV)为39.895°、光圈值(Fno)为2.056，系统长度则为2.097mm。

如图25所示，则为该第五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在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第五实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图26及图27所示。

配合参阅图23，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出本第五实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，该第五实施例相较于该第一实施例的优点在于：该第五实施例的系统长度短于该第一实施例的系统长度，最后该第五实施例比该第一实施例易于制造因此良率较高。

再配合参阅图26及图27，为上述五个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：

(一)通过以参数的数值控制，建议TTL/T4≦6.7，其中，该第四透镜6的光学有效径较大，使得该第四透镜6的厚度T4的薄化有一极限，在考虑镜片制作的工艺技术前提下，在该光学成像镜头10的长度TTL缩短时，TTL/T4应趋小设计。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装。较佳地，4.5≦TTL/T4≦6.7，更佳地，6.4≦TTL/T4≦6.7。

(二)通过以参数的数值控制，建议ALT/T3≦3.6，其中，该第三透镜5具有正屈光率，且其像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521，当该第三透镜5做得较厚时，有利于入射该第三透镜5的光线在合适的高度射出，提高成像品质，而这些透镜3、4、5、6的厚度总和ALT的缩短则有利于该光学成像镜头10长度的缩短，因此ALT/T3应趋小设计，并维持于一适当值，避免任一参数过大而不利于该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避任一参数过小而影响组装或是提高制造上的困难度。较佳地，2.6≦ALT/T3≦3.6，较佳地，3.1≦ALT/T3≦3.6。

(三)通过以参数的数值控制，建议G12/G34≦4.5、T2/G34≦4.0，其中，该第三透镜5与该第四透镜6之间在光轴I上的空气间隙G34过小并不利于该光学成像镜头10组装，因此G34的缩小有一极限，此外，该第一透镜3与该第二透镜4之间在光轴I上的空气间隙G12及该第二透镜4的厚度T2的缩小有利于该光学成像镜头10薄化的设计，使得G12/G34、T2/G34应趋小。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装，较佳地，1.8≦G12/G34≦4.5、3.5≦T2/G34≦4.0。

(四)通过以参数的数值控制，建议G23/T2≧0.3、G23/G34≧1.1，其中，该第二透镜4与该第三透镜5之间在光轴I上的空气间隙G23过小并不利于该光学成像镜头10组装，因此G23的缩小有一极限，此外，该第二透镜4的厚度T2，该第三透镜5与该第四透镜6之间在光轴I上的空气间隙G34的缩小相较于G23，可缩小的比例较大，使得G23/T2、G23/AG34应趋大。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装。较佳地，0.3≦G23/T2≦0.9、1.1≦G23/G34≦3.0。

(五)通过以参数的数值控制，建议(T1+T4)/T2≦3.2、T2/T4≧0.6、T1/T2≦1.7，其中，在考虑镜片制作的工艺技术前提下，该第二透镜4的厚度T2过薄会导致镜片成型时良率过低，使得T2的薄化有一极限，而第一透镜3的厚度T1及第四透镜6的厚度T4的总和缩小有利于该光学成像镜头10薄化的设计，使得(T1+T4)/T2、T1/T2应趋小，T2/T4应趋大。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装。较佳地，2.9≦(T1+T4)/T2≦3.2、0.6≦T2/T4≦0.8、1.3≦T1/T2≦1.7。

(六)通过以参数的数值控制，建议ALT/Gaa≦4.3、T1/Gaa≦1.3、(T1+T4)/Gaa≦2.4，其中，这些透镜3、4、5、6间在光轴I上的空气间隙Gaa过小并不利于该光学成像镜头10组装，因此Gaa的缩小有一极限，此外，这些透镜3、4、5、6厚度的总和ALT、该第一透镜3的厚度T1与该第四透镜6的厚度T4的总和缩小有利于该光学成像镜头10薄化的设计，使得ALT/Gaa、T1/Gaa、(T1+T4)/Gaa应趋小。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装。较佳地，3.7≦ALT/Gaa≦4.3、0.8≦T1/Gaa≦1.3、1.9≦(T1+T4)/Gaa≦2.4。

(七)通过以参数的数值控制，建议ALT/T4≧3.7、T3/G12≧1.9、Gaa/G12≧1.5，其中，使得各透镜的参数维持于一适当值，避免任一参数过大而不利于该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避任一参数过小而影响组装或是提高制造上的困难度。但缩减镜片厚度和空气间隙的同时，应维持一适当的比例，以避免某一数值过大而不利该光学成像镜头10整体的薄型化，或是避免任一数值过小而不利组装。较佳地，3.7≦ALT/T4≦3.9、1.9≦T3/G12≦3.4、1.5≦Gaa/G12≦3.0。

然而，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光学成像镜头10的长度缩短、光圈值缩小、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。

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：

一、该第一透镜3具正屈折力，以提供影像撷取镜片组所需的部分屈折力，有助于缩短光学摄影镜头组的总长度，促进镜头小型化。另外，该第三透镜5具有正屈折力，有利于分配该第一透镜3的屈折力，有助于降低影像撷取镜片组的敏感度，再搭配第二透镜4、第四透镜6具有负屈光率，有助于修正像差。

二、藉由该光圈2设置于该第一透镜2的物侧、该第一透镜3的该物侧面31光轴I附近区域的凸面部311及圆周附近区域的凸面部312、该第一透镜3的该像侧面32圆周附近区域的凸面部322、该第二透镜4的该物侧面41光轴I附近区域的凹面部411及圆周附近区域的凹面部412、该第三透镜5的该物侧面51圆周附近区域的凹面部512、该第三透镜5的该像侧面52光轴I附近区域的凸面部521及圆周附近区域的凸面部522、该第四透镜6的该物侧面61光轴I附近区域的凸面部611，及该第四透镜6的该像侧面62光轴I附近区域的凹面部621及圆周附近区域的凸面部622，相互搭配提升该光学成像镜头10的成像质量。

二、本发明藉由相关设计参数的控制，使整个系统具有较佳的消除像差能力，例如消除球差的能力，再配合这些透镜3、4、5、6物侧面31、41、51、61或像侧面32、42、52、62的凹凸形状设计与排列，使该光学成像镜头10在缩短系统长度的条件下，仍具备能够有效克服色像差的光学性能，并提供较佳的成像质量。

三、由前述五个实施例的说明，显示本发明光学成像镜头10的设计，其这些实施例的系统长度皆可以缩短到小于2.2mm以下，相较于现有的光学成像镜头，应用本发明的镜头能制造出更薄型化的产品，使本发明具有符合市场需求的经济效益。

参阅图28，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第一实施例，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、一用于供该模块后座单元120设置的基板130，及一设置于该基板130且位于该光学成像镜头10的像侧的影像传感器140。该成像面100(见图6)是形成于该影像传感器140。

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140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29，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第二实施例，该第二实施例与该第一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9则是设置在该影像传感器后座122。该电子装置1的第二实施例的其他组件结构则与第一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的第一实施例与第二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 (15)

1.一种光学成像镜头，从物侧至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，及一第四透镜，且该第一透镜至该第四透镜都具有屈光率，并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；

该第一透镜具有正屈光率，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及一位于圆周附近区域的凸面部，该第一透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；

该第二透镜具有负屈光率，该第二透镜的该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；

该第三透镜具有正屈光率，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，该第三透镜的该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；及

该第四透镜具有负屈光率，该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，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，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有四片，该第一透镜的该物侧面到一成像面在光轴上的距离为TTL，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和为ALT，该第三透镜在光轴上的厚度为T3，该第四透镜在光轴上的厚度为T4，并满足TTL/T4≦6.7及ALT/T3≦3.6。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙为G23，该第二透镜在光轴上的厚度为T2，并还满足下列条件式：G23/T2≧0.3。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，并还满足下列条件式：G12/G34≦4.5。

4.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在光轴上的厚度为T1，该第二透镜在光轴上的厚度为T2，并还满足下列条件式：(T1+T4)/T2≦3.2。

5.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：还满足下列条件式：T2/T4≧0.6。

6.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，并还满足下列条件式：T2/G34≦4.0。

7.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：还满足下列条件式：ALT/T4≧3.7。

8.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在光轴上的厚度为T1，该第二透镜在光轴上的厚度为T2，并还满足下列条件式：T1/T2≦1.7。

9.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，并还满足下列条件式：T3/G12≧1.9。

10.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总和为Gaa，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，并还满足下列条件式：Gaa/G12≧1.5。

11.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙为G23，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，并还满足下列条件式：G23/G34≧1.1。

12.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总和为Gaa，并还满足下列条件式：ALT/Gaa≦4.3。

13.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总和为Gaa，该第一透镜在光轴上的厚度为T1，并还满足下列条件式：T1/Gaa≦1.3。

14.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至该第四透镜在光轴上的三个空气间隙总和为Gaa，该第一透镜在光轴上的厚度为T1，并还满足下列条件式：(T1+T4)/Gaa≦2.4。

15.一种电子装置，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14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、一用于供该模块后座单元设置的基板，及一设置于该基板且位于该光学成像镜头的像侧的影像传感器。