四片式超薄成像镜头结构的制作方法
【专利摘要】一种四片式超薄成像镜头结构，其是一端定义为一物侧且另一端定义为一像侧，并包括：一透镜组，其是包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜以及一第四透镜，且该些透镜分别是自该物侧至该像侧依序排列而构成一光学结构；其中该第一透镜是正屈亮度，该第二透镜是负屈亮度，该第三透镜是正屈亮度，以及该些透镜的镜面是具有相互对应且调适的曲率半径、厚度/间隔、折射率以及阿贝数，使得本发明的四片式超薄成像镜头结构可得到较短的高度以及较佳的光学像差。
【专利说明】四片式超薄成像镜头结构
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种四片式超薄成像镜头结构，特别是通过各透镜之间的曲率、间距及光学参数所达成的具有高解像力的透镜结构。
【背景技术】
[0002]公知透镜结构是使用于移动电话、笔记本电脑以及摄像头(webcam)等电子产品中的显像镜头组。随着此类电子产品不断地发展为更轻、薄、短、小且同时又必须具有更高的效能，前述显像镜头组中的影像传感器，如CCD是电荷耦合组件或是CMOS互补金属氧化物导体等，不断朝向高画素，这类透镜结构也因而不断地朝紧密化且更高解像力的方向发展。因此本发明是依据这类显像镜头组的发展需要，针对多片式透镜结构，尤其是至少包括四片透镜的透镜结构的四片式超薄成像镜头结构进行发明。
【发明内容】
[0003]本发明是有关于一种四片式超薄成像镜头结构，其主要目的在于通过一包括四片透镜的透镜结构，提供一结构紧密化且具高解像力的薄型透镜结构。
[0004]本发明的四片式超薄成像镜头结构的次一目的是可提供一透镜结构，并可在紧密化结构中，具有较佳的成像效果。
[0005]本发明的四片式超薄成像镜头结构的再一目的是可提供一透镜结构，并可应用于成像光学装置，包括移动电话、智能型手机、P C C AM、手提电脑等各式电子产品或视讯设备的微型显像镜头组中。
[0006]本发明是有关于一种四片式超薄成像镜头结构，其是一端定义为一物侧且另一端定义为一像侧，并包括:一透镜组，其是包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、以及一第四透镜，且该些透镜是分别自该物侧至该像侧依序排列而构成一光学结构；以及一固定光圈，其是设置于该物侧与该像侧之间；其中该第一透镜是正屈亮度且包括一第一镜面以及一第二镜面，该第一镜面与该第二镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第二镜面为凹面；该第二透镜是负屈亮度且包括一第三镜面以及一第四镜面，该第三镜面以及该第四镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第四镜面为凸面；该第三透镜是正屈亮度且包括一第五镜面以及一第六镜面，该第五镜面以及该第六镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第五镜面为凹面；以及该第四透镜是包括一第七镜面以及一第八镜面，该第七镜面以及第八镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第七镜面为凸面，该第八镜面为波浪状且在靠近光轴附近为凹面。
[0007]前述该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜的各透镜中可以分别
至少有一镜面为非球面，且其中，该非球面曲面的定义是满足下列公式:
[0008]
Z =-+ Ah4 + Bh6 + Chs+ Dh10 + Ehn + Fhu + Gh16 +...[0009]其中z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值，k为锥常度量，c为曲率半径的倒数，且A、B、C、D、E、F以及G为高阶非球面是数。
[0010]再者，前述该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜的各透镜中也可以分别至少有一镜面为球面曲面。
[0011]前述该第一透镜中的第一镜面可以进一步是选择为一凸面，且该第一镜面与该第二镜面的曲率半径是配合使得该第一透镜为正屈亮度。
[0012]前述该第二透镜中的第三镜面可以是选择为一凹面，且该第三镜面与该第四镜面的曲率半径是配合使得该第二透镜为负屈亮度。
[0013]前述该第三透镜中的第六镜面可以进一步是选择为一凸面，且该第五镜面与该第六镜面的曲率半径是配合使得该第三透镜为正屈亮度。
[0014]前述本发明的四片式超薄成像镜头结构中，定义f为整个该透镜组的焦距值，定义TL为该第一透镜的第一镜面到该像侧之间距离；以及该透镜组中，是选择为0.5<f/TL〈1。
[0015]前述本发明的四片式超薄成像镜头结构中，该像侧进一步是一影像传感器且该影像传感器是一光学影像感应装置并感测该透镜组所传输的光学影像信号，且是选择电荷耦合组件以及互补金属氧化物导体中的任一光学影像感应装置，并定义Dg是该像侧的影像传感器的有效像数区域对角线长，且可以是选择为0.5〈TL/Dg〈l。
[0016]前述本发明的四片式超薄成像镜头结构中，可进一步包括一滤镜片，该滤镜片是一带通的光学透镜，并该物侧与该像侧之间，其中进一步包括一滤镜片，该滤镜片是一带通的光学透镜且设置于该第四透镜朝向该像侧的一侧处。
[0017]再者，该固定光圈的设置可以是选自该第一透镜朝向该物侧处、该第一透镜与该第二透镜之间、该第二透镜与该第三透镜之间、该第三透镜与该第四透镜之间、该第四透镜与该滤镜片之间以及该滤镜与该像侧之间中的任一位置亦或是在任一透镜的镜面上。
[0018]另外，前述本发明所述的各个实施例中，该非球面是数选择16次项为最高项次是作为较佳实施例的范例，然该非球面是数并非限定为选择16次项为最高项次。
[0019]为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合所附的图式，详加说明如后。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是显示本发明四片式超薄成像镜头结构的第一具体实施例的光学结构图；
[0021]图2是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表I参数的较佳实施例的光学畸变图；
[0022]图3是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表I参数的较佳实施例的光学场曲图；
[0023]图4是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表I参数的较佳实施例的光学像差图。
[0024]图5是显示本发明四片式超薄成像镜头结构的第二具体实施例的光学结构图；
[0025]图6是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表3参数的较佳实施例的光学畸变图；[0026]图7是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表3参数的较佳实施例的光学场曲图；
[0027]图8是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表3参数的较佳实施例的光学像差图；
[0028]图9是显示本发明四片式超薄成像镜头结构的第三具体实施例的光学结构图；
[0029]图10是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表5参数的较佳实施例的光学畸变图；
[0030]图11是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表5参数的较佳实施例的光学场曲图；以及[0031]图12是显示本发明四片式超薄成像镜头结构依据表5参数的较佳实施例的光学
像差图。
[0032]符号说明
[0033]物侧100像侧2OO
[0034]固定光圈300 滤镜片400
[0035]透镜组500 第一透镜510
[0036]第一镜面511 第二镜面512
[0037]第二透镜520 第三镜面521
[0038]第四镜面522 第三透镜530
[0039]第五镜面531 第六镜面532
[0040]第四透镜540 第七镜面541
[0041]第八镜面542
【具体实施方式】
[0042]为使本发明能被更清楚的了解，以下将以一个【具体实施方式】作为本发明的说明。
[0043]为使本发明能被更清楚的了解，以下将以一【具体实施方式】作为本发明的说明。图1是显示本发明四片式超薄成像镜头结构的第一较佳实施例的组件结构示意图。参考图1所显示，本发明四片式超薄成像镜头结构是包括一透镜组500。其中本发明四片式超薄成像镜头结构一端是定义为一物侧100且另一端是定义为一像侧200，该透镜组500是由数个光学透镜所构成，并至少包括一第一透镜510、一第二透镜520、一第三透镜530以及一第四透镜540，且该些透镜是分别自该物侧100至该像侧200依序排列形成一光学结构。因此，该物侧100的物像光线经过该透镜组500，并于该像侧200处成像。
[0044]再次参考图1所显示，本发明四片式超薄成像镜头结构是进一步包括一固定光圈300，并是设置于该物侧100与该像侧200之间。
[0045]另外，本发明四片式超薄成像镜头结构可以是进一步包括一滤镜片400，该滤镜片400是一带通的光学透镜，并是设置于该第四透镜540朝向该像侧200的一侧处。
[0046]因此，基于前述本发明四片式超薄成像镜头结构，该物侧100的物像光线经过该透镜组500时，会穿过该固定光圈300与该滤镜片400而于该像侧200处成像。
[0047]前述本发明四片式超薄成像镜头结构的具体实施例的透镜组500中，该第一透镜510是正屈亮度且包括一第一镜面511以及一第二镜面512，该第一镜面511与该第二镜面512分别是朝向该物侧100以及该像侧200的一弧面，且该第二镜面512是一凹面；该第二透镜520是负屈亮度且包括一第三镜面521以及一第四镜面522，该第三镜面521以及该第四镜面522分别是朝向该物侧100以及该像侧200的一弧面，且该第四镜面522是一凸面；该第三透镜530是正屈亮度且包括一第五镜面531以及一第六镜面532，该第五镜面531以及该第六镜面532分别是朝向该物侧100以及该像侧200的一弧面，且该第五镜面531是一凹面；以及该第四透镜540是包括一第七镜面541以及一第八镜面542，该第七镜面541以及第八镜面542分别是朝向该物侧100以及该像侧200的一弧面，且该第七镜面541是一凸面，该第八镜面542是一波浪状曲面并在靠近光轴附近为凹面。
[0048]前述本发明四片式超薄成像镜头结构的具体实施例的透镜组500中，该第一透镜510、该第二透镜520、该第三透镜530以及该第四透镜540的中的各个透镜分别至少有一镜面是非球面。
[0049]前述本发明四片式超薄成像镜头结构的具体实施例中，该固定光圈300的设置可以是选自该第一透镜510朝向该物侧100处、该第一透镜510与该第二透镜520之间、该第二透镜520与该第三透镜530之间、该第三透镜530与该第四透镜540之间、该第四透镜540与该滤镜片400之间以及该滤镜片400与该像侧200之间中的任一位置亦或是在任一透镜的镜面上。
[0050]表I是显示本发明四片式超薄成像镜头结构的第一较佳实施例的透镜参数表及相关性能指数；图2是显示本发明依据表I参数的较佳实施例的光学畸变图；图3是显示本发明依据表I参数的较佳实施例的光学场曲图；以及图4是显示本发明依据表I参数的较佳实施例的光学像差图。参考表I所显示，且再次参考图1所显示，基于前述本发明的技术内容，前述本发明四片式超薄成像镜头结构的进一步具体实施例中，该固定光圈300可以进一步是设置于该第一透镜510第二镜面512与该第二透镜520第三镜面521之间；该第一透镜510中的第一镜面511是选择为一凸面,且该第二镜面512是选择为一凹面,使得该第一透镜510为正屈亮度；该第二透镜520中的第三镜面521是选择为一凹面，且该第二透镜520中的第四镜面522是选择为一凸面，使得该第二透镜520是负屈亮度；以及该第三透镜530中的第五镜面531是选择为一凹面，且该第三透镜530中的第六镜面532是选择为一凸面，使得该第三透镜530是正屈亮度。另外，该第四透镜540中的第七镜面541是选择为一凸面，该第四透镜540中的第八镜面542是一波浪状曲面并在靠近光轴附近为凹面。再者，基于本发明四片式超薄成像镜头结构的第二较佳实施例，该透镜组500中的各个透镜的镜面所对应的曲率半径、厚度/间隔、折射率以及阿贝数是如表I所显示。
[0051]表I
[0052]
【权利要求】
1.一种四片式超薄成像镜头结构，其是一端定义为一物侧且另一端定义为一像侧，其特征在于，包括有: 一透镜组，其是包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、以及一第四透镜，且该些透镜是分别自该物侧至该像侧依序排列而构成一光学结构；以及 一固定光圈，其是设置于该物侧与该像侧之间； 其中该第一透镜是正屈亮度且包括一第一镜面以及一第二镜面，该第一镜面与该第二镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第二镜面为凹面；该第二透镜是负屈亮度且包括一第三镜面以及一第四镜面，该第三镜面以及该第四镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第四镜面为凸面；该第三透镜是正屈亮度且包括一第五镜面以及一第六镜面，该第五镜面以及该第六镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第五镜面为凹面；以及该第四透镜是包括一第七镜面以及一第八镜面，该第七镜面以及第八镜面分别是朝向该物侧以及该像侧的一弧面，且该第七镜面为凸面，该第八镜面为波浪状且在靠近光轴附近为凹面。
2.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜的各透镜中分别至少有一镜面为非球面。
3.如权利要求2所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该非球面曲面的定义是满足下列公式:
4.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜的各透镜中分别至少有一镜面为球面曲面。
5.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该第一透镜中的第一镜面进一步是选择为一凸面，且该第一镜面与该第二镜面的曲率半径是配合使得该第一透镜为正屈亮度。
6.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该第二透镜中的第三镜面是选择为一凹面，且该第三镜面与该第四镜面的曲率半径是配合使得该第二透镜为负屈亮度。
7.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该第三透镜中的第六镜面进一步是选择为一凸面，且该第五镜面与该第六镜面的曲率半径是配合使得该第三透镜为正屈亮度。
8.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:定义f为整个该透镜组的焦距值，定义TL为该第一透镜的第一镜面到该像侧之间距离；以及该透镜组中，是选择为 0.5〈f/TL〈l。
9.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该像侧进一步是一影像传感器且该影像传感器是一光学影像感应装置并感测该透镜组所传输的光学影像信号，且是选择电荷耦合组件以及互补金属氧化物导体中的任一光学影像感应装置，并定义Dg是该像侧的影像传感器的有效像数区域对角线长，且可以是选择为0.5〈TL/Dg〈l。
10.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:进一步包括一滤镜片，该滤镜片是一带通的光学透镜，并该物侧与该像侧之间。
11.如权利要求10所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:进一步包括一滤镜片，该滤镜片是一带通的光学透镜且设置于该第四透镜朝向该像侧的一侧处。
12.如权利要求1所述的四片式超薄成像镜头结构，其特征在于:该固定光圈是选择设置在该些透镜中的 一透镜的一镜面上。
【文档编号】G02B13/18GK103543521SQ201310273617
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】廖国裕, 杨朝翔 申请人:先进光电科技股份有限公司