TWI516790B - Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device - Google Patents

Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device Download PDF

Info

Publication number
TWI516790B
TWI516790B TW101130992A TW101130992A TWI516790B TW I516790 B TWI516790 B TW I516790B TW 101130992 A TW101130992 A TW 101130992A TW 101130992 A TW101130992 A TW 101130992A TW I516790 B TWI516790 B TW I516790B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
optical imaging
optical
imaging lens
optical axis
Prior art date
Application number
TW101130992A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201317614A (zh
Inventor
張國文
李柏徹
駱威諭
Original Assignee
玉晶光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 玉晶光電股份有限公司 filed Critical 玉晶光電股份有限公司
Priority to TW101130992A priority Critical patent/TWI516790B/zh
Priority to US13/738,454 priority patent/US9213166B2/en
Publication of TW201317614A publication Critical patent/TW201317614A/zh
Priority to JP2013170429A priority patent/JP2014044422A/ja
Application granted granted Critical
Publication of TWI516790B publication Critical patent/TWI516790B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Description

光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置
本發明是有關於一種光學鏡頭，特別是指一種光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置。
近年來，手機和數位相機等攜帶型電子產品的普及使得影像模組(主要包含光學成像鏡頭、模組後座單元(module holder unit)與感測器(sensor)等元件)相關技術蓬勃發展，而手機和數位相機的薄型輕巧化趨勢也讓影像模組的小型化需求愈來愈高，隨著感光耦合元件(Charge Coupled Device，簡稱為CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，簡稱為CMOS)之技術進步和尺寸縮小化，裝載在影像模組中的光學成像鏡頭也需要相應地縮短長度，但是為了避免攝影效果與品質下降，在縮短光學成像鏡頭的長度時仍然要兼顧良好的光學性能。如何能夠有效縮減光學鏡頭之系統長度，同時仍能夠維持足夠之光學性能，一直是業界努力之研發方向。
US 2011/0299178號專利揭露一種由四片透鏡所組成之光學成像鏡頭，其第一透鏡之屈光率為負，而第二透鏡之屈光率為正，其第三透鏡之像側面無論於光軸鄰近區域或是圓周鄰近區域均為凹面，而第四透鏡之像側面無論於光軸鄰近區域或是圓周鄰近區域均為凸面，此種設計並無法有效達到縮短系統總長度同時兼顧光學性能。
另外，US 2011/0242683號、US 2011/0188132號、US 2011/0188133號專利也都揭露一種四片式之光學成像鏡頭，其第一、第二透鏡之屈光率均為負，但其第一、第二透鏡之間存在相當大之空氣間隙，也導致系統長度無法有效縮短。
US 2011/0261471號、US 2012/0176687號專利也是揭露一種四片式之光學成像鏡頭，其第一、第二透鏡之屈光率雖然分別為較佳之正、負配置，但是第二透鏡之像側面為整面凹面，導致第二、第三透鏡之間必須存在相當大之空氣間隙，也無法達到縮短系統總長度之效果。
另外，TWI279607、US7755853、US7692877、JP2011064989、US8089704、TW201137429、JP2012042840、US20110058262，及US20120069449等案，雖然也各自揭露了一種光學成像鏡頭，但也都無法達到縮短系統總長度同時兼顧成像品質。
由上述申請案所公開的鏡頭，可以歸納出目前的研發趨勢仍在於縮短鏡頭的整體系統長度，但當鏡頭系統長度逐漸縮短，勢必會影響到光學性能與成像品質，因此，目前仍有開發鏡頭長度縮短且能維持良好的光學性能的光學成像鏡頭的需求。
因此，本發明之目的，即在提供一種在縮短鏡頭系統長度的條件下，仍能保有良好的光學性能的光學成像鏡頭。
於是，本發明光學成像鏡頭，從物側至像側依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，及一第四透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡都包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面，及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。
該第一透鏡為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡的該物側面為凸面。該第二透鏡為負屈光率的透鏡，且該第二透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。該第三透鏡的該像側面為凸面。該第四透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，該第四透鏡的該像側面為曲面並具有一位於光軸附近區域的凹面部，及一位於圓周附近區域的凸面部。
其中，該光學成像鏡頭僅具有上述四片具備屈光率的透鏡。
本發明光學成像鏡頭的有益效果在於：藉由該第一透鏡為正屈光率，可以提供整體透鏡所需之屈光率，且該第二透鏡為負屈光率，則可以針對該第一透鏡所產生的像差作補正；該第三透鏡的該像側面與該第四透鏡的該物側面具有位於光軸附近區域的該凸面部之設計，可以縮減該第三透鏡與該第四透鏡二者間的間隙，且不影響整體之光學性能；該第四透鏡的該像側面具有於光軸附近區域的該凹面部與於圓周附近區域的該凸面部，可以使成像光線以更趨近水平之軌跡進入一成像面，有助於提昇該成像面上感光元件之靈敏度；另外，該第二透鏡的該像側面具有於圓 周附近區域的該凸面部，可以與該第三透鏡的該像側面共同搭配，以達到改善像差之效果。
於是，本發明的電子裝置，包含一機殼，及一安裝在該機殼內的影像模組。
該影像模組包括一如前述所述的光學成像鏡頭、一用於供該光學成像鏡頭設置的鏡筒、一用於供該鏡筒設置的模組後座單元，及一設置於該光學成像鏡頭像側的影像感測器。
本發明該電子裝置的有益效果在於：藉由在該電子裝置中裝載具有前述的光學成像鏡頭的影像模組，可以利用該光學成像鏡頭在縮短系統長度的條件下，仍能提供良好的光學性能的優勢，在不犧牲光學性能的情形下製出更為薄型輕巧的電子裝置，使本發明兼具良好的實用性能且有助於輕薄短小化的結構設計，而能滿足更高的消費需求。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之數個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1與圖3，本發明光學成像鏡頭10之一第一較佳實施例，從物側至像側依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6，及一濾光片7。當由一待拍攝物所發出的光線進入該光學成像鏡頭 10，並經由該光圈2、該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6，及該濾光片7之後，會在一成像面8(Image Plane)形成一影像。該濾光片7為紅外線濾光片7(IR Cut Filter)，用於防止光線中的紅外線投射至該成像面8而影響成像品質。而在本第一較佳實施例中，元件的物側是朝向該待拍攝物的一側，而元件的像側是朝向該成像面8的一側。
其中，該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6，及該濾光片7都分別具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、71，及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、72。其中，該等物側面31、41、51、61與該等像側面32、42、52、62皆為非球面。
參閱圖6，在此要特別說明的是，該第一透鏡3至該第四透鏡6還分別具有有一自該物側面31、41、51、61周緣向外延伸且成像光線不通過的物側延伸部310、410、510、610，及一自該像側面32、42、52、62周緣向外延伸且成像光線不通過的像側延伸部320、420、520、620，該第一透鏡3至該第四透鏡6的物側延伸部310、410、510、610和像側延伸部320、420、520、620分別用來供該等透鏡3、4、5、6、組裝。圖6主要是用來說明該等透鏡3、4、5、6的物側延伸部310、410、510、610，像側延伸部320、420、520、620與其物側面31、41、51、61，像側面32、42、52、62的連接關係，不應以圖6所呈現的圖面內容限 制透鏡的物側面與像側面的表面型式。
此外，為了滿足產品輕量化的需求，該第一透鏡3至該第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成，但其材質不以此為限。
該第一透鏡3為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡3的該物側面31為凸面，該第一透鏡3的該像側面32為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凹面部321，及一位於圓周附近區域的凸面部322。
該第二透鏡4為負屈光率的透鏡，且該第二透鏡4的該物側面41為凹面，該第二透鏡4的該像側面42為凸面，並具有一位於光軸I附近區域的凸面部421，及一位於圓周附近區域的凸面部422。
該第三透鏡5為正屈光率的透鏡，且該第三透鏡5的該物側面51為凹面，該第三透鏡5的該像側面52為凸面。
該四透鏡6為負屈光率的透鏡，且該第四透鏡6的該物側面61為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凸面部611，該第四透鏡6的該像側面62為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凹面部621，及一位於圓周附近區域的凸面部622。
該第一較佳實施例的其他詳細光學數據如圖3所示，且該第一較佳實施例的整體系統焦距為1.878mm，半視角(HFOV)為35.23°，其系統長度為2.519mm。
此外，從第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側 面62，共計八個面均是非球面，而該非球面是依下列公式定義：
其中：z：非球面之深度(非球面上的點，與相切於非球面光軸I上頂點之切面，兩者間的垂直距離)；c：非球面頂點之曲率(the vertex curvature)；K：錐面係數(conic constant)；，徑向距離(radial distance)；r n ：歸一化半徑(normalization radius(NRADIUS))；u：r/r n ；a m ：第m階Q con 係數(the m th Q con coefficient)；Q m con ：第m階Q con 多項式(the m th Q con polynomial)；其中，x、y、z關係如圖5所示，其中z軸就是光軸I。
該第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數如圖4所示。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=13.999；AAG/CT2=2.017；ALT/CT2=5.100；AG12/AG23=1.068；其中， ALT為自該第一透鏡3至該第四透鏡6在光軸I上的中心厚度總合；CT2為該第二透鏡4在光軸I上的中心厚度；AAG為自該第一透鏡3到該第四透鏡6沿光軸I上的三個空氣間隙總合；AG12為自該第一透鏡3到該第二透鏡4沿光軸I上的空氣間隙；AG23為自該第二透鏡4到該第三透鏡5沿光軸I上的空氣間隙；BFL為該第四透鏡6的該像側面62到該成像面8於光軸I上的距離；及EFL(Effective Focal Length)為該光學成像鏡頭10的系統焦距。
再配合參閱圖2，(a)的圖式說明該第一較佳實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration)，(b)與(c)的圖式則分別說明該第一較佳實施例在成像面8上有關弧矢(sagittal)及子午(tangential)方向的像散像差(astigmatism aberration)，(d)的圖式則說明該第一較佳實施例在成像面8上的畸變像差(distortion aberration)。圖2(a)本第一較佳實施例的縱向球差圖示中，每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.06mm範圍內，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長 彼此間的距離也都控制在±0.02mm的範圍內，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。
在圖2(b)與2(c)的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距落在±0.08mm內，且弧矢方向的焦距更控制在±0.04mm的更小範圍內，說明本第一較佳實施例的光學系統能有效消除像差。而圖2(d)的畸變像差圖式則顯示本第一較佳實施例的畸變像差維持在±5%的範圍內，說明本第一較佳實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求，據此說明本第一較佳實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至3mm的條件下，仍能有效克服色像差並提供較佳的成像品質，故本第一較佳實施例能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度以實現更加薄型化的產品設計。
參閱圖7，為本發明光學成像鏡頭10的一第二較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相似。其中，該第一透鏡3為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡3的該物側面31為凸面，該第一透鏡3的該像側面32為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凹面部321，及一位於圓周附近區域的凸面部322。該第二透鏡4為負屈光率的透鏡，且該第二透鏡4的該物側面41為凹面，該第二透鏡4的該像側面42為凸面，並具有一位於光軸I附近區域的凸面部421，及一位於圓周附近區域的凸面部422。該第三透鏡5為正屈光率的透鏡，且該第三透鏡5的該物側面51為凹面，該第三透鏡5 的該像側面52為凸面。該第四透鏡6為負屈光率的透鏡，且該第四透鏡6的該物側面61為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凸面部611，該第四透鏡6的該像側面62為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凹面部621，及一位於圓周附近區域的凸面部622。其中，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例的主要不同之處在於：其詳細的光學數據如圖9所示，且該第二較佳實施例的整體系統焦距為2.00mm，半視角(HFOV)為33.46°，系統長度則為2.643mm。
如圖10所示，則為該第二較佳實施例的該第一透鏡3的物側面61到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=19.999；AAG/CT2=2.067；ALT/CT2=5.400；AG12/AG23=1.600；配合參閱圖8，由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸變像差圖式可看出該第二較佳實施例與第一較佳實施例一樣，所得到的縱向球差的三種代表波長的曲線彼此也相當接近，本第二較佳實施例也有效消除縱向球差，且具有明顯改善的色像差。而本第二較佳實施例所得到的像散像差中三種代表波長在整個視場角範圍內的焦距也都落在±0.08mm的範圍內，且其畸變像差也維持在±5%的 範圍內，同樣能在系統長度已縮短至3mm的條件下，提供較佳的成像品質，使本第二較佳實施例也能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度，而有利於薄型化產品設計。
參閱圖11，為本發明光學成像鏡頭10的一第三較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相似。其中，該第一透鏡3為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡3的該物側面31為凸面，該第一透鏡3的該像側面32為凸面。該第二透鏡4為負屈光率的透鏡，且該第二透鏡4的該物側面41為凹面，該第二透鏡4的該像側面42為凸面，並具有一位於光軸I附近區域的凸面部421，及一位於圓周附近區域的凸面部422。該第三透鏡5為正屈光率的透鏡，且該第三透鏡5的該物側面51為凹面，該第三透鏡5的該像側面52為凸面。該第四透鏡6為負屈光率的透鏡，且該第四透鏡6的該物側面61為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凸面部611，及一位於圓周附近區域的凹面部612，該第四透鏡6的該像側面62為曲面並具有一位於光軸I附近區域的凹面部621，及一位於圓周附近區域的凸面部622。其中，該第三較佳實施例與該第一較佳實施例的主要不同之處在於：該第一透鏡3的該像側面32為凸面。
其詳細的光學數據如圖13所示，且本第三較佳實施例的整體系統焦距為2.223mm，半視角(HFOV)為31.14°，系統長度則為2.880mm。
如圖14所示，則為該第三較佳實施例的該第一透鏡3 的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=22.230；AAG/CT2=1.924；ALT/CT2=5.729；AG12/AG23=1.610；配合參閱圖12，由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸變像差圖式，本第三較佳實施例也能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度，而有利於薄型化產品設計。
參閱圖15，為本發明光學成像鏡頭10的一第四較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相似。其中，該第四較佳實施例與該第一較佳實施例的主要不同之處在於：該第一透鏡3的該像側面32為凹面。
其詳細的光學數據如圖17所示，且本第四較佳實施例的整體系統焦距為1.999mm，半視角(HFOV)為33.83°，系統長度則為2.608mm。
如圖18所示，則為該第四較佳實施例的該第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=19.990；AAG/CT2=2.563； ALT/CT2=7.600；AG12/AG23=1.300；配合參閱圖16，由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸變像差圖式可看出該第四較佳實施例也能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度，而有利於薄型化產品設計。
參閱圖19，為本發明光學成像鏡頭10的一第五較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相似。其中，該第五較佳實施例與該第一較佳實施例的主要不同之處在於：該第一透鏡3的該像側面32為凹面。
其詳細的光學數據如圖21所示，且本第五較佳實施例的整體系統焦距為1.792mm，半視角(HFOV)為36.66°，系統長度則為2.486mm。
如圖22所示，則為該第五較佳實施例的該第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=17.920；AAG/CT2=2.714；ALT/CT2=5.100；AG12/AG23=4.000；配合參閱圖20，由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸變像差圖式可看出該第五較佳實施例也能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度，而有利於薄 型化產品設計。
參閱圖23，為本發明光學成像鏡頭10的一第六較佳實施例，其與該第一較佳實施例大致相似。其中，該第六較佳實施例與該第一較佳實施例的主要不同之處在於：該第一透鏡3的該像側面32為凸面。
其詳細的光學數據如圖25所示，且本第六較佳實施例的整體系統焦距為2.175mm，半視角(HFOV)為31.57°，系統長度則為2.805mm。
如圖26所示，則為該第六較佳實施例的該第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外，該光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係為：EFL/AG23=43.494；AAG/CT2=1.790；ALT/CT2=5.690；AG12/AG23=3.098；配合參閱圖24，由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸變像差圖式可看出該第六較佳實施例也能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度，而有利於薄型化產品設計。
再配合參閱圖27，為上述六個較佳實施的各項光學參數的表格圖，當本發明光學成像鏡頭10中的各項光學參數間的關係式滿足下列條件式時，在系統長度縮短為3mm左右的範圍內，仍然會有較佳的光學性能表現，使本發明應 用於相關電子裝置時，能製出更加薄型化的產品：EFL/AG23≦45.0---------------------(2)
AAG/CT2≦3.0-----------------------(3)
ALT/CT2≦8.0------------------------(4)
1≦AG12/AG23------------------------(5)
0.8mm≦EFL≦3.0mm-------------------------(6)
當EFL/AG23滿足上述條件式(2)時，會有助於系統長度縮短，若不滿足該條件式(2)且其值過大時，可能是EFL過大或是AG23過小所導致，前者有可能不利於整體鏡頭之小型化，而後者表示該第二、第三透鏡4、5過於接近，在該第二透鏡4圓周附近區域設計為凸面部422時，兩者過於接近有可能會因為製造上之公差而相互干涉，進而影響組裝或是影響光學性能；另外，EFL/AG23建議設計在10.0至45.0之間，但不以此為限。
當AAG/CT2滿足上述條件式(3)時，會使得AAG與CT2落在合適的長度範圍內，否則，AAG太大有可能不利於系統長度縮短，而CT2太薄則有可能會造成製程困難；另外，AAG/CT2建議設計在1.0與3.0之間，但不以此為限。
當ALT/CT2滿足上述條件式(4)時，會使得ALT與CT2落在合適的長度範圍內，否則，ALT太大有可能不利於系統長度縮短，而CT2太薄則有可能會造成製程困難；ALT/CT2建議設計在3.0與8.0之間，但不以此為限。
當AG12/AG23滿足上述條件式(5)，亦即該第一、第二 透鏡3、4之間距設計為大於或等於該第二、第三透鏡4、5之間距時，配合該第一、第二透鏡3、4之屈光率為正、負配置，可使該第一、第二透鏡3、4更能發揮其光學性能；另外AG12/AG23可較佳地設計在1~5之間，以避免該第一、第二透鏡3、4間距過大而影響整體之薄型化，或是避免該第二、第三透鏡4、5間距過小而產生之干涉。
當EFL滿足上述條件式(6)時，使此該光學成像鏡頭10在技術可能的前提下有效地縮短系統長度。
歸納上述，本發明光學成像鏡頭10，可獲致下述的功效及優點，故能達到本發明的目的：
一、藉由該第一透鏡3為正屈光率，可以提供整體透鏡所需之屈光率，且該第二透鏡4為負屈光率，則可以針對該第一透鏡3所產生的像差作補正。
二、該第三透鏡5的該像側面52與該第四透鏡6的該物側面61具有位於光軸I附近區域的該凸面部611之設計，可以縮減該第三透鏡5與該第四透鏡6二者間的間隙，且不影響整體之光學性能。
三、該第四透鏡6的該像側面62具有於光軸I附近區域的該凹面部621與於圓周附近區域的該凸面部622，可以使成像光線以更趨近水平之軌跡進入該成像面8，有助於提昇該該成像面8上感光元件之靈敏度。
四、該第二透鏡4的該像側面42具有於圓周附近區域的該凸面部422，可以與該第三透鏡5的該像側面52共同搭配，以達到改善像差之效果。
五、本發明藉由相關設計參數之控制，例如EFL/AG23、AAG/CT2、ALT/CT2，及AG12/AG23等參數之控制，使整個系統具有較佳的消除像差能力，例如消除球差之能力，再配合該等透鏡3、4、5、6物側面31、41、51、61或像側面32、42、52、62的凹凸形狀設計與排列，使該光學成像系統在縮短系統長度的條件下，仍可提供較佳的成像品質。
六、由前述六個較佳實施例的說明，顯示本發明光學成像鏡頭10的設計，其該等較佳實施例的系統長度皆可以縮短到3mm以內，相較於現有的光學成像鏡頭，應用本發明的鏡頭能製造出更薄型化的產品，使本發明具有符合市場需求的經濟效益。
參閱圖28，為應用前述光學成像鏡頭10的電子裝置1的一第一較佳實施例，該電子裝置1包含一機殼11，及一安裝在該機殼11內的影像模組12。在此僅是以手機為例說明該電子裝置1，但該電子裝置1的型式不以此為限。
該影像模組12包括一如前所述的光學成像鏡頭10、一用於供該光學成像鏡頭10設置的鏡筒21、一用於供該鏡筒21設置的模組後座單元120，及一設置於該光學成像鏡頭10像側的影像感測器130。該成像面8(見圖1)是形成於該影像感測器130。
該模組後座單元120具有一鏡頭後座121，及一設置於該鏡頭後座121與該影像感測器130之間的影像感測器後座122。其中，該鏡筒21是和該鏡頭後座121沿一軸線Ⅱ 同軸設置，且該鏡筒21設置於該鏡頭後座121內側。
參閱圖29，為應用前述光學成像鏡頭10的電子裝置1的一第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例的電子裝置1的主要差別在於：該模組後座單元120為音圈馬達(VCM)型式。該鏡頭後座121具有一與該鏡筒21外側相貼合且沿一軸線Ⅲ設置的第一座體123、一沿該軸線Ⅲ並環繞著該第一座體123外側設置的第二座體124、一設置在該第一座體123外側與該第二座體124內側之間的線圈125，及一設置在該線圈125外側與該第二座體124內側之間的磁性元件126。
該鏡頭後座121的第一座體123可帶著該鏡筒21及設置在該鏡筒21內的光學成像鏡頭2沿該軸線Ⅲ移動。該影像感測器後座122則與該第二座體124相貼合。其中，該紅外線濾光片7則是設置在該影像感測器後座122。該電子裝置1的第二較佳實施例的其他元件結構則與第一較佳實施例的電子裝置1類似，在此不再贅述。
藉由安裝該光學成像鏡頭10，由於該光學成像鏡頭10的系統長度能有效縮短，使該電子裝置1的第一較佳實施例與第二較佳實施例的厚度都能相對縮小進而製出更薄型化的產品，且仍然能夠提供良好的光學性能與成像品質，藉此，使本發明的電子裝置1除了具有減少機殼原料用量的經濟效益外，還能滿足輕薄短小的產品設計趨勢與消費需求。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧光學成像鏡頭
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31‧‧‧物側面
310‧‧‧物側延伸部
32‧‧‧像側面
320‧‧‧像側延伸部
321‧‧‧凹面部
322‧‧‧凸面部
4‧‧‧第二透鏡
41‧‧‧物側面
410‧‧‧物側延伸部
42‧‧‧像側面
420‧‧‧像側延伸部
421‧‧‧凸面部
422‧‧‧凸面部
5‧‧‧第三透鏡
51‧‧‧物側面
510‧‧‧物側延伸部
52‧‧‧像側面
520‧‧‧像側延伸部
6‧‧‧第四透鏡
61‧‧‧物側面
610‧‧‧物側延伸部
611‧‧‧凸面部
612‧‧‧凹面部
62‧‧‧像側面
620‧‧‧像側延伸部
621‧‧‧凹面部
622‧‧‧凸面部
7‧‧‧濾光片
8‧‧‧成像面
I‧‧‧光軸
1‧‧‧電子裝置
11‧‧‧機殼
120‧‧‧模組後座單元
121‧‧‧鏡頭後座
122‧‧‧影像感測器後座
123‧‧‧第一座體
124‧‧‧第二座體
125‧‧‧線圈
126‧‧‧磁性元件
130‧‧‧影像感測器
21‧‧‧鏡筒
Ⅱ、Ⅲ‧‧‧軸線
圖1是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一第一較佳實施例；圖2是該第一較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖3是一表格圖，說明該第一較佳實施例的各透鏡的光學數據；圖4是一表格圖，說明該第一較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖5是一示意圖；圖6是一透鏡結構從中間剖切後的一立體示意圖，說明該第一透鏡至該第四透鏡分別具有一物側延伸部及一像側延伸部的情形；圖7是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一第二較佳實施例；圖8是該第二較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖9是一表格圖，說明該第二較佳實施例的各透鏡的光學數據；圖10是一表格圖，說明該第二較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖11是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一 第三較佳實施例；圖12是該第三較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖13是一表格圖，說明該第三較佳實施例的各透鏡的光學數據；圖14是一表格圖，說明該第三較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖15是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一第四較佳實施例；圖16是該第四較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖17是一表格圖，說明該第四較佳實施例的各透鏡的光學數據；圖18是一表格圖，說明該第四較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖19是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一第五較佳實施例；圖20是該第五較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖21是一表格圖，說明該第五較佳實施例的各透鏡的光學數據；圖22是一表格圖，說明該第五較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖23是一配置示意圖，說明本發明光學成像鏡頭的一第六較佳實施例；圖24是該第六較佳實施例的縱向球差與各項像差圖；圖25是一表格圖，說明該第六較佳實施例的各透鏡的 光學數據；圖26是一表格圖，說明該第六較佳實施例的各透鏡的非球面係數；圖27是一表格圖，說明該光學成像鏡頭的該第一較佳實施例至該第六較佳實施例的各項光學參數；及圖28是一剖視示意圖，說明本發明電子裝置的一第一較佳實施例；圖29是一剖視示意圖，說明本發明電子裝置的一第二較佳實施例。
10‧‧‧光學成像鏡頭
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31‧‧‧物側面
32‧‧‧像側面
321‧‧‧凹面部
322‧‧‧凸面部
4‧‧‧第二透鏡
41‧‧‧物側面
42‧‧‧像側面
421‧‧‧凸面部
422‧‧‧凸面部
5‧‧‧第三透鏡
51‧‧‧物側面
52‧‧‧像側面
6‧‧‧第四透鏡
61‧‧‧物側面
611‧‧‧凸面部
62‧‧‧像側面
621‧‧‧凹面部
622‧‧‧凸面部
7‧‧‧濾光片
8‧‧‧成像面
I‧‧‧光軸

Claims (20)

  1. 一種光學成像鏡頭，從物側至像側依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，及一第四透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡都包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面：該第一透鏡為正屈光率的透鏡，且該第一透鏡的該物側面為凸面；該第二透鏡為負屈光率的透鏡，且該第二透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部；該第三透鏡的該物側面為凹面，且該第三透鏡的該像側面為凸面；及該第四透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，該第四透鏡的該像側面為曲面，並具有一位於光軸附近區域的凹面部，及一位於圓周附近區域的凸面部；其中，該四片式光學成像鏡頭僅具有上述四片具備屈光率的透鏡，該第一透鏡到該第二透鏡沿光軸上的空氣間隙為AG12，該第二透鏡到該第三透鏡沿光軸上的空氣間隙為AG23，並滿足下列條件式：1≦AG12/AG23。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之光學成像鏡頭，更滿足下列條件式：1≦AG12/AG23≦3.1。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之光學成像鏡頭，其中，該光學成像鏡頭的系統焦距為EFL，並滿足下列條件式：EFL/AG23≦45.0。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之光學成像鏡頭，其中，該第一透鏡到該第四透鏡沿光軸上的空氣間隙為AAG，該第二透鏡在光軸上的中心厚度為CT2，並滿足下列條件式：AAG/CT2≦3.0。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之光學成像鏡頭，其中，自該第一透鏡到該第四透鏡在光軸上的中心厚度總合為ALT，並滿足下列條件式：ALT/CT2≦8.0。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之光學成像鏡頭，更滿足下列條件式：5.4≦ALT/CT2≦8.0。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述之光學成像鏡頭，其中，該第二透鏡的該像側面還具有一位於光軸附近區域的凸面部。
  8. 根據申請專利範圍第3項所述之光學成像鏡頭，其中，自該第一透鏡到該第四透鏡在光軸上的中心厚度總合為ALT，該第二透鏡在光軸上的中心厚度為CT2，並滿足下列條件式：ALT/CT2≦8.0。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之光學成像鏡頭，其中，該第二透鏡的該像側面還具有一位於光軸附近區域的凸面部。
  10. 根據申請專利範圍第3項所述之光學成像鏡頭，其中，該第二透鏡的該像側面還具有一位於光軸附近區域的凸面部，並滿足下列條件式：1≦AG12/AG23≦5。
  11. 根據申請專利範圍第3項所述之光學成像鏡頭，其中，進一步滿足下列條件式：0.8mm≦EFL≦3.0mm。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述之光學成像鏡頭，其中，自該第一透鏡到該第四透鏡沿光軸上的三個空氣間隙總合為AAG，該第二透鏡在光軸上的中心厚度為CT2，並滿足下列條件式：AAG/CT2≦3.0。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述之光學成像鏡頭，更滿足下列條件式：1.7≦AAG/CT2≦3.0。
  14. 根據申請專利範圍第12項所述之光學成像鏡頭，其中，自該第一透鏡到該第四透鏡在光軸上的中心厚度總合為ALT，並滿足下列條件式：ALT/CT2≦8.0。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述之光學成像鏡頭，並滿足下列條件式：1≦AG12/AG23≦5。
  16. 根據申請專利範圍第1項所述之光學成像鏡頭，其中，自該第一透鏡到該第四透鏡在光軸上的中心厚度總合為ALT，該第二透鏡在光軸上的中心厚度為CT2，並滿足下列條件式：ALT/CT2≦8.0。
  17. 根據申請專利範圍第16項所述之光學成像鏡頭，並滿足下列條件式：1≦AG12/AG23≦5。
  18. 一種電子裝置，包含：一機殼；及一影像模組，是安裝在該機殼內，並包括一如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的光學成像鏡頭、一用於供該光學成像鏡頭設置的鏡筒、一用於供該鏡筒設置的模組後座單元，及一設置於該光學成像鏡頭像側的影像感測器。
  19. 根據申請專利範圍第18項所述之電子裝置，其中，該模組後座單元具有一鏡頭後座，該鏡頭後座具有一與該鏡筒外側相貼合且沿一軸線設置的第一座體，及一沿該軸線並環繞著該第一座體外側設置的第二座體，該第一座體可帶著該鏡筒與設置於該鏡筒內的光學成像鏡頭沿該軸線移動。
  20. 根據申請專利範圍第19項所述的電子裝置，其中，該模組後座單元還具有一位於該第二座體和該影像感測器之間的影像感測器後座，且該影像感測器後座和該第二座體相貼合。
TW101130992A 2012-08-27 2012-08-27 Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device TWI516790B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101130992A TWI516790B (zh) 2012-08-27 2012-08-27 Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
US13/738,454 US9213166B2 (en) 2012-08-27 2013-01-10 Imaging lens and electronic apparatus having the same
JP2013170429A JP2014044422A (ja) 2012-08-27 2013-08-20 撮像レンズ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101130992A TWI516790B (zh) 2012-08-27 2012-08-27 Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201317614A TW201317614A (zh) 2013-05-01
TWI516790B true TWI516790B (zh) 2016-01-11

Family

ID=48871867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101130992A TWI516790B (zh) 2012-08-27 2012-08-27 Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9213166B2 (zh)
JP (1) JP2014044422A (zh)
TW (1) TWI516790B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103135207B (zh) * 2012-11-15 2015-07-15 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN105022143A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 佳凌科技股份有限公司 取像光学成像镜片组
CN104777594B (zh) * 2015-03-18 2017-06-20 广东旭业光电科技股份有限公司 超广角大光圈高像质光学镜头组件
TWI521235B (zh) 2015-05-28 2016-02-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
JP5836532B1 (ja) * 2015-08-05 2015-12-24 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ
TWI587000B (zh) 2016-02-02 2017-06-11 大立光電股份有限公司 取像系統鏡組、取像裝置及電子裝置
JP6268208B2 (ja) * 2016-02-24 2018-01-24 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． 撮像レンズ
CN109387919B (zh) * 2017-08-08 2021-10-08 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
CN110488462B (zh) * 2019-08-16 2021-08-20 诚瑞光学(常州)股份有限公司 摄像光学镜头
CN114089509B (zh) * 2022-01-21 2022-07-15 江西联益光学有限公司 光学镜头及成像设备

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004341013A (ja) 2003-05-13 2004-12-02 Olympus Corp 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
JP2005004028A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Olympus Corp 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
JP4712318B2 (ja) 2003-06-11 2011-06-29 オリンパス株式会社 結像光学系及びそれを用いた電子機器
CN100541260C (zh) * 2003-11-13 2009-09-16 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄像透镜以及摄像装置
TWI279607B (en) 2005-05-05 2007-04-21 Largan Precision Co Ltd Imaging lens array
JP4932510B2 (ja) 2007-01-30 2012-05-16 富士フイルム株式会社 撮像レンズ
TWI361915B (en) 2008-02-18 2012-04-11 Largan Precision Co Ltd Optical lens system for taking image
JP4556148B2 (ja) 2008-07-23 2010-10-06 ソニー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
CN101644811A (zh) 2008-08-08 2010-02-10 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 成像装置
TWI408409B (zh) 2009-09-04 2013-09-11 Largan Precision Co Ltd 取像光學鏡組
TW201109716A (en) 2009-09-09 2011-03-16 Asia Optical Co Inc Micro miniature fixed-focus lens
JP5280326B2 (ja) 2009-09-18 2013-09-04 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
JP5335710B2 (ja) 2010-01-29 2013-11-06 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP2011158868A (ja) 2010-02-04 2011-08-18 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP5438583B2 (ja) 2010-04-01 2014-03-12 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP2011227362A (ja) 2010-04-22 2011-11-10 Konica Minolta Opto Inc 像シフト可能な撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
TWI403781B (zh) 2010-04-23 2013-08-01 Largan Precision Co Ltd 攝影光學鏡頭
JP5535747B2 (ja) 2010-04-26 2014-07-02 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器
JP2011257462A (ja) 2010-06-07 2011-12-22 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP5577531B2 (ja) 2010-08-23 2014-08-27 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
JP2012088691A (ja) 2010-09-22 2012-05-10 Fujifilm Corp 撮像レンズ、撮像装置、および情報端末装置
TWI410693B (zh) 2010-11-19 2013-10-01 Largan Precision Co Ltd 取像用光學透鏡組
TWI436124B (zh) 2011-01-12 2014-05-01 Largan Precision Co Ltd 成像用光學鏡頭組
TWI434063B (zh) 2011-06-27 2014-04-11 Largan Precision Co Ltd 光學影像擷取鏡組
JP5818702B2 (ja) 2012-01-23 2015-11-18 カンタツ株式会社 撮像レンズ
JP2013182132A (ja) 2012-03-02 2013-09-12 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014044422A (ja) 2014-03-13
TW201317614A (zh) 2013-05-01
US9213166B2 (en) 2015-12-15
US20140055663A1 (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI604244B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI516790B (zh) Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TWI503591B (zh) Five-piece optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TWI503566B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI471587B (zh) Four-piece optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TWI507715B (zh) Six-piece optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TWI512322B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI512323B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI494589B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI475247B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI592681B (zh) Optical imaging lens and the electronic device using the lens
TWI459025B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI537591B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI490536B (zh) Portable electronic device with its optical imaging lens
TWI454729B (zh) Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TWI529409B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI507717B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI494590B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TWI454730B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied
TW201317659A (zh) 光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置
TWI454727B (zh) Portable electronic device with its optical imaging lens
TWI507720B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI471594B (zh) Portable electronic device with its optical imaging lens
TWI529410B (zh) 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
TWI537583B (zh) An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied