专利名称：可携式电子装置与其光学成像镜头的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种光学镜头，特别是指一种可携式电子装置与其光学成像镜头。
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(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)相关技术蓬勃发展，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，随着感光稱合组件(Charge Coupled Device,简称为CO))或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,简称为CMOS)之技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像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，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。中国台湾地区专利公告号M354075、M360372，及1324262所揭露的镜头皆为四片式镜头，其中1324262 —案所揭露的第一较佳实施例中，从一第一透镜的一物侧面至一成像平面在光轴上的距离为5.615mm。中国台湾地区专利公开号200842429所揭露的镜头为四片式镜头，其该案所揭露的第一较佳实施例中，从一第一透镜的一物侧面至一成像平面在光轴上之距离为10.869mm。美国专利公告号8102608所揭露的镜头为四片式镜头，其该案所揭露的第一较佳实施例中，从一第一透镜的一物侧面至一成像平面在光轴上的距离为7.22mm。上述专利所揭露的成像镜头，其镜头长度皆较长，而不符合手机渐趋小型化的需求。
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，从物侧至像侧依序包含一第一透镜、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。该第一透镜为正屈光率的透镜，且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，该第一透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。该第四透镜为负屈光率透镜，且该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。其中，该光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第一透镜在光轴的中心厚度为CT1，并满足下列条件式:EFL/CT1兰5.30。
其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有四片。本发明光学成像镜头的有益效果在于:该第一透镜为正屈光率，可以增加聚光能力，且可压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chiefray angle),达成平行光输入，并可以确保影像不会失真。该第二透镜的该像侧面具有位于光轴附近区域的该凹面部，可以利于修正该第一透镜产生的像差，确保成像边缘部分的成像质量。该第四透镜的该物侧面为非球面且具有在光轴附近区域的该凹面部，可以补正像差。再加上，该光学成像镜头恒满足条件式:EFL/CT1 ^ 5.30,则会使EFL和CTl值落在合适的范围内，如此一来，有利于缩短镜头整体系统长度。于是，本发明的可携式电子装置，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基座单元，及一设置于该光学成像镜头像侧的影像传感器。本发明可携式电子装置的有益效果在于:在该可携式电子装置中装载具有前述的光学成像镜头的影像模块，以利该光学成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍能够提供良好之光学性能的优势，在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的可携式电子装置，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。
图1是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第一较佳实施例；图2是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差
图3是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的光学数据；图4是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的非球面系数；图5是一透镜结构从中间剖切后的一立体示意图，说明该第一透镜至该第四透镜分别具有一物侧延伸部及一像侧延伸部的情形；图6是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第二较佳实施例；图7是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图8是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的光学数据；图9是一表格图，说明该第二较佳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三较佳实施例；图11是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图12是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的光学数据；图13是一表格图，说明该第三较佳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四较佳实施例；图15是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图16是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的光学数据；图17是一表格图，说明该第四较佳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五较佳实施例；图19是该第五较佳实施例的纵向球差与各项像差图20是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的光学数据；图21是一表格图，说明该第五较佳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六较佳实施例；图23是该第六较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图24是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的光学数据；图25是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的非球面系数；图26是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第七较佳实施例；图27是该第七较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图28是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的光学数据；图29是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的非球面系数；图30是一表格图，说明该光学成像镜头的该第一较佳实施例至该第七较佳实施例的各项光学参数；图31是一剖视示意图，说明本发明可携式电子装置的一第一较佳实施例；及图32是一剖视示意图，说明本发明可携式电子装置的一第二较佳实施例。
主要组件符号说明10光学成像镜头2光圈3第一透镜31物侧面310 物侧延伸部311 凸面部312 凹面部32像侧面321 凸面部320 像侧延伸部4第二透镜41 物侧面410 物侧延伸部411 凸面部412 凹面部413 凸面部42 像侧面420 像侧延伸部421 凹面部422 凸面部423 凹面部5第三透镜51 物侧面510 物侧延伸部
511凹面部512凸面部513凹面部514凸面部52像侧面520像侧延伸部521凸面部522凹面部523凸面部6第四透镜61物侧面610物侧延伸部611凹面部612凹面部613凸面部614凸面部62像侧面620像侧延伸部621凹面部622凸面部7滤光片71物侧面72像侧面8成像面I光轴I电子装置11机壳120 模块基座单元121 后座单元122 影像传感器后座123 镜座124 镜座后座125 线圈126 磁性组件130 影像传感器21 镜筒I1、III 轴线
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考说明书附图的数个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。参阅图1与图3，本发明光学成像镜头10的一第一较佳实施例，从物侧至像侧沿一光轴I依序包含一第一透镜3、一光圈2、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6,及一滤光片7。当由一待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头10，并经由该第一透镜3、该光圈2、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6,及该滤光片7之后,会在一成像面8 (ImagePlane)形成一影像。该滤光片7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8而影响成像质量。补充说明的是，物侧A是朝向该待拍摄物的一侧，而像侧B是朝向该成像面8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7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、71，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面32、42、52、62、72。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。参阅图5，在此要特别说明的是，该第一透镜3至该第四透镜6还分别具有一自该物侧面31、41、51、61周缘向外延伸且成像光线不通过的物侧延伸部310、410、510、610，及一自该像侧面32、42、52、62周缘向外延伸且成像光线不通过的像侧延伸部320、420、520、620，该第一透镜3至该第四透镜6的物侧延伸部310、410、510、610和像侧延伸部320、420、520,620分别用来供该透镜3、4、5、6组装时所用。图5主要是用来说明该透镜3、4、5、6的物侧延伸部310、410、510、610，像侧延伸部320、420、520、620与其物侧面31、41、51、61，像侧面32、42、52、62的连接关系，不应以图5所呈现的图面内容限制透镜的物侧面与像侧面的表面型式。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，但其材质仍不以此为限制。该第一透镜3为正屈光率的透镜，该第一透镜3的该物侧面31为凸面且具有一位于光轴I附近区域的凸面部311，该第一透镜3的该像侧面32为凸面且具有一位于光轴I附近区域的凸面部321。该第二透镜4为负屈光率的透镜，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411，及一位在圆周附近区域的凹面部412，该第二透镜4的该像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凹面部421，及一位于圆周附近区域的凸面部422。该第三透镜5为正屈光率的透镜，该第三透镜5的该物侧面51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凸面部512，该第三透镜5的该像侧面52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凹面部522。该第四透镜6为负屈光率透镜，该第四透镜6的该物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部611、一位于圆周附近区域的凹面部612，及一位于光轴I附近区域的凹面部611与该圆周附近区域的凹面部612中间的凸面部614，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。该第一较佳实施例的其它详细光学数据如图3所示，且该第一较佳实施例的整体系统焦距(effective focal length,简称 EFL)为 2.80mm,半视角(half field of view,简称HFOV)为31.255°、光圈值(Fno)为2.0，其系统长度为3.75mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到成像面8之间的距离。此外，从第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62，共计八个面均是非球面，而该非球面是依下列公式定义:
权利要求
1.一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、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: 该第一透镜为正屈光率的透镜，且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，该第一透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部； 该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；及 该第四透镜为负屈光率透镜，且该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部； 其中，该光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第一透镜在光轴的中心厚度为CT1，并满足下列条件式:EFL/CT1 ^ 5.30 ； 其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有四片。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于:该第三透镜在光轴的中心厚度为CT3，自该第三透镜到该第四透镜沿光轴上的空气间隙为AC34，并满足下列条件式:CT3/AC34 芎 4.80。
3.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于:所有透镜在光轴的中心厚度总合为ALT，并满足下列条件式:ALT/CT1 ^ 3.55。
4.根据权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于:该第二透镜在光轴的中心厚度为CT2，并满足下列条件式:CT1/CT2含1.50。
5.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于:进一步满足下列条件式:CT3/CTl ^ 1.40。
6.根据权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于:所有透镜在光轴的中心厚度总合为ALT，并满足下列条件式:ALT/CT3 ^ 2.65。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜到该第四透镜沿光轴上的三个空气间隙总合为AAG，自该第三透镜到该第四透镜沿光轴上的空气间隙为AC34，并满足下列条件式:AAG/AC34 ^ 8.00。
8.根据权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于:所有透镜在光轴的中心厚度总合为ALT，并满足下列条件式:ALT/CT1 ^ 3.55。
9.根据权利要求8所述的光学成像镜头，其特征在于:该第三透镜在光轴的中心厚度为CT3，该第四透镜在光轴的中心厚度为CT4，并满足下列条件式:CT3/CT4 ^ 1.75。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于:该第四透镜的该物侧面还具有一位在圆周区域附近的凸面部。
11.根据权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于:该第三透镜在光轴的中心厚度为CT3，并满足下列条件式:1.40 ≤ CT3/CT1 ≤ L 70。
12.一种可携式电子装置，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至第11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基座单元，及一设置于该光学成像镜头像侧的影像传感器。
13.根据权利要求12所述的可携式电子装置，其特征在于:该模块基座单元具有一后座单元，该后座单元具有一与该镜筒外侧相贴合且沿一轴线设置的镜座，及一沿该轴线并环绕着该镜座外侧设置的镜头后座，该镜座可带着该镜筒与设置于该镜筒内的光学成像镜头沿该轴线移动，以控制该光学成像镜头的移动对焦。
14.根据权利要求13所述的可携式电子装置，其特征在于:该模块基座单元还具有一位于该镜头后座和该影像传感器之间的影像传感器基座，且该影像传感器基座和该镜头后座相贴合 。
全文摘要
本发明是有关于一种可携式电子装置与其光学成像镜头。一种光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一第一、一第二、一第三，及一第四透镜，且前述透镜都包括一物侧面及一像侧面。该第一透镜为正屈光率的透镜，且该物侧面与该像侧面分别具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。其中，该光学成像镜头满足EFL/CT1≧5.30条件式。一种可携式电子装置，包括一机壳及一安装在该机壳内的影像模块，该影像模块包括上述的光学成像镜头、一镜筒、一模块基座单元及一影像传感器。本发明的镜头在缩短长度下仍有良好的光学性能。
文档编号G02B13/18GK103185953SQ201210583409
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者何琬婷, 陈思翰, 张军光, 江依达 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司