可携式电子装置与其光学成像镜头的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置。本发明的一种光学成像镜头，依序包括四透镜，第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率，第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第三透镜的物侧面为一凹面，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第四透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部且材质为塑料。本发明的电子装置，包括机壳、影像模块，上述的光学成像镜头、镜筒、模块后座单元和及影像传感器。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之条件下，缩短镜头长度。
【专利说明】可携式电子装置与其光学成像镜头
【技术领域】
[0001]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】
[0002]近年来，手机和数字相机的普及使得包含光学成像镜头、镜筒及影像传感器等的摄影模块蓬勃发展，手机和数字相机的薄型轻巧化也让摄影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CO))或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,简称CMOS)的技术进步和尺寸缩小，装戴在摄影模块中的光学成像镜头也需要缩小体积，但光学成像镜头的良好光学性能也是必要顾及之处。
[0003] 随着消费者对于成像质量上的需求，传统的四片式透镜的结构，已无法满足更高成像质量的需求。因此亟需发展一种小型且成像质量佳的光学成像镜头。
[0004]在美国专利号US7920340、US7660049及US7848032中，所揭露的光学成像镜头均为四片式透镜结构，其第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离均大于7mm，不利于手机和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。因此，极需要开发成像质量良好且镜头长度较短的四片式光学成像镜头。
【发明内容】
[0005]本发明的一目的系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，并以一条件式控制相关参数，而在维持良好光学性能并维持系统性能的条件下，缩短系统长度。
[0006]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。该第一透镜具有正的屈光率，且第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第二透镜具有负屈光率，第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第三透镜的物侧面为一凹面，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第四透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部且材质为塑料。
[0007]其次，本发明可选择性地控制部分参数的比值满足其他条件式，如:
[0008]控制第一透镜与第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC12表示)、第三透镜与第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC34表示)与光学成像镜头的有效焦距(以EFL表示)满足
[0009]EFL/ (AC12+AC34) ^ 20.00 条件式(I)；
[0010]控制AC12、AC34与第二透镜在光轴上的厚度(以CT2表示)满足[0011]CT2/(AC12+AC34) =≤ 1.45 条件式(2)；
[0012]或者是控制第四透镜在光轴上的厚度(以CT4表示)与第一透镜物侧面到第四透镜像侧面在光轴上的距离(以TL表示)满足
[0013]TL/CT4 =≤ 7.00 条件式⑶；
[0014]或者是TL与第二透镜与第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC23表示)满足
[0015]TL/AC23 ^ 5.80 条件式(4)；
[0016]或者是控制EFL与第三透镜在光轴上的厚度(以CT3表示)满足
[0017]EFL/CT3 ^ 5.90 条件式(5)；
[0018]或者是控制AC12、AC34与第一透镜至第四透镜在光轴上的四片镜片厚度总和(以ALT表示)满足
[0019]ALT/ (AC12+AC34) ^ 9.90 条件式(6)；
[0020]或者是CT2、CT3与AC23满足
[0021]3.40 ^ (AC23+CT3) /CT2 条件式(7);或
[0022]3.80 ^ (AC23+CT3)/CT2 条件式(7，)；
[0023]或者是控制CT2与CT4满足
[0024]1.40 ^ CT4/CT2 条件式⑶；
[0025]或者是控制CT2及第一至第四透镜之间在光轴上的四个空气间隙宽度总和(以AAG表示)满足
[0026]2.55 ^ AAG/CT2 条件式(9)；
[0027]或者是控制CT2与CT3满足
[0028]1.90 ^ CT3/CT2 条件式(10)；
[0029]或者是控制CT2、CT3和AAG满足
[0030]4.80 ^ (AAG+CT3) /CT2 条件式(11)。
[0031 ] 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例中，并不限于此。
[0032]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、屈光率及/或光圈位置的设置条件，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。
[0033]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，包括:一机壳及一影像模块，该影响模块安装于该机壳内。影像模块包括依发明所述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。镜筒以供给设置光学成像镜头，模块后座单元以供给设置镜筒，影像传感器是设置于光学成像镜头的像侧。
[0034]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，并以一条件式控制相关参数，以维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。
【专利附图】
【附图说明】[0035]图1显示依据本发明的一实施例的一透镜的剖面结构示意图。
[0036]图2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。
[0037]图3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示意图。
[0038]图4显示依据本发明的第一实施例光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0039]图5显示依据本发明的第一实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0040]图6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。
[0041]图7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示意图。
[0042]图8显示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0043]图9显示依据本发明的第二实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0044]图10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。
[0045]图11显示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。
[0046]图12显示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0047]图13显示依据本发明的第三实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0048]图14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。
[0049]图15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示意图。
[0050]图16显示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0051]图17显示依据本发明的第四实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0052]图18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。
[0053]图19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示意图。
[0054]图20显示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0055]图21显示依据本发明的第五实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0056]图22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。
[0057]图23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示意图。
[0058]图24显示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0059]图25显示依据本发明的第六实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0060]图26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。[0061]图27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示意图。
[0062]图28显示依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0063]图29显示依据本发明的第七实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0064]图30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。
[0065]图31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示意图。
[0066]图32显示依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0067]图33显示依据本发明的第八实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0068]图34显示依据本发明的第九实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图。[0069]图35显示依据本发明的第九实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图。
[0070]图36显示依据本发明的第九实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0071]图37显示依据本发明的第九实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0072]图38显示依据本发明的第十实施例的光学成像镜头的四片式透镜的剖面结构示意图。
[0073]图39显示依据本发明的第十实施例光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图。
[0074]图40显示依据本发明的第十实施例的光学成像镜头的各镜片的详细光学数据。
[0075]图41显示依据本发明的第十实施例的光学成像镜头的非球面数据。
[0076]图42显示依据本发明的以上十个实施例的ALT、AAG、TL、EFL、EFL/(AC12+AC34)、CT2/(AC12+AC34)、TL/CT4、TL/AC23、EFL/CT3、ALT/ (AC12+AC34)、(AC23+CT3)/CT2、CT4/CT2、AAG/CT2、CT3/CT2 及(AAG+CT3)/CT2 值的比较表。
[0077]图43显示依据本发明的一实施例的可携式电子装置的一结构示意图。
[0078]图44显示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。
[0079]【符号说明】
[0080]I, 2，3，4，5，6，7，8，9，10 光学成像镜头
[0081]20,20’可携式电子装置
[0082]21 机壳
[0083]22影像模块
[0084]23 镜筒
[0085]24模块后座单元
[0086]100，200，300，400，500，600，700，800，900，1000 光圈
[0087]110，210，310，410，510，610，710，810，910，1010 第一透镜
[0088]111，121，131，141，151，211，221，231，241，251，311，321，331，341，351，411，421，431，441，451，511，521，531，541，551，611，621，631，641，651，711，721，731，741，751，811，82I, 831，841，851，911，921，931，941，951，1011，1021，1031，1041，1051 物侧面[0089]112，122，132，142，152，212，222，232，242，252，312，322，332，342，352，412，422，432，442，452，512，522，532，542，552，612，622，632，642，652，712，722，732，742，752，812，822，832，842，852，912，922，932，942，952，1012，1022，1032，1042，1052 像侧面
[0090]120，220，320，420，520，620，720，820，920，1020 第二透镜[0091 ] 130，230，330，430，530，630，730，830，930，1030 第三透镜
[0092]140，240，340，440，540，640，740，840，940，1040 第四透镜
[0093]150，250，350，450，550，650，750，850，950，1050 滤光件
[0094]160，260，360，460，560，660，760，860，960，1060 成像面
[0095]161影像传感器
[0096]162 基板
[0097]2401镜头后座
[0098]2402第一座体单元
[0099]2403第二座体单元
[0100]2404 线圈
[0101]2405磁性组件
[0102]2406影像传感器后座
[0103]1111，1121，1321，2111，2121，2321，3111，3121，3321，4111，4121，4321，5111，512I, 5321，6111，6121，6321，7111，7121，7321，8111，8121，8321，9111，9121，9321，9411，10111，10121, 10321, 10411位于光轴附近区域的凸面部
[0104]1211，1221，2211，2221，3211，3221，4211，4221，5211，5221，6211，6221，7211，7221，8211，8221，9211，9221，10211，10221位于圆周附近区域的凹面部
[0105]1411，1421，2411，2421，3411，3421，4411，4421，5411，5421，6411，6421，7411，7421，8411，8421，9421，10421位于光轴附近区域的凹面部
[0106]1412，1422，2412，2422，3412，3422，4412，4422，5412，5422，6412，6422，7412，7422，8412，8422，9412，9422，10412, 10422位于圆周附近区域的凸面部
[0107]9413, 10413位于光轴附近区域及圆周附近区域之间的凹面部
[0108]dl, d2, d3, d4, d5 空气间隙
[0109]Al 物侧
[0110]A2 像侧
[0111]I 光轴
[0112]1-1’ 轴线
[0113]A, B, C, E 区域
【具体实施方式】
[0114]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的一部分，其主要系用以说明实施例，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。
[0115]本篇说明书所言的“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”，是指所述透镜位于光轴附近区域具有正屈光率(或负屈光率)而言。“一透镜的物侧面(或像侧面)包括位于某区域的凸面部(或凹面部)”，是指该区域相较于径向上紧邻该区域之外侧区域，朝平行于光轴的方向更为“向外凸起”(或“向内凹陷”)而言。以图1为例，其中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，该透镜的物侧面于A区域具有凸面部、B区域具有凹面部而C区域具有凸面部，原因在于A区域相较于径向上紧邻该区域之外侧区域(即B区域)，朝平行于光轴的方向更为向外凸起，B区域则相较于C区域更为向内凹陷，而C区域相较于E区域也同理地更为向外凸起。“位于圆周附近区域”，是指位于透镜上仅供成像光线通过的曲面的位于圆周附近区域，亦即图中的C区域，其中，成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray) Lm。“位于光轴附近区域”是指该仅供成像光线通过的曲面的光轴附近区域，亦即图中的A区域。此外，该透镜还包含一延伸部E，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。
[0116]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的设计，而可提供良好的光学性能，并缩短镜头长度。各透镜的细部特征如下:第一透镜具有正屈光率，且第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率，且第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第三透镜的物侧面为一凹面，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第四透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。
[0117]在此设计的前述各镜片的特性主要是考虑光学成像镜头的光学特性与镜头长度，举例来说:第一透镜的屈光率为正，且物侧面及像侧面分别具有一位于光轴附近区域的凸面部，有助于光线聚光以缩短镜头长度。若再搭配第二透镜的屈光率为负，及形成于各表面上的凹凸设计的细节，如:分别形成于第二透镜的物侧面及像侧面上的圆周附近区域的凹面部、形成于第三透镜的物侧面上的凹面、形成于第三透镜的像侧面上的位于光轴附近的凸面部、形成于第四透镜的物侧面上的位于圆周附近区域的凸面部等此些面型，可确保成像质量。其次，第四透镜的材质为塑料，可降低制作成本，易于制作非球面透镜，并减轻镜头的重量。[0118]其次，在本发明的一实施例中，可选择性地额外控制参数的比值满足其他条件式，以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头，如:
[0119]控制第一透镜与第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC12表示)、第三透镜与第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC34表示)与光学成像镜头的有效焦距(以EFL表示)满足
[0120]EFL/ (AC12+AC34) ^ 20.00 条件式(I)；
[0121]控制AC12、AC34与第二透镜在光轴上的厚度(以CT2表示)满足
[0122]CT2/(AC12+AC34) ^ 1.45 条件式(2)；[0123]或者是控制第四透镜在光轴上的厚度(以CT4表示)与第一透镜物侧面到第四透镜像侧面在光轴上的距离(以TL表示)满足
[0124]TL/CT4 ^ 7.00 条件式(3);
[0125]或者是TL与第二透镜与第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度(以AC23表示)满足
[0126]TL/AC23 ^ 5.80 条件式⑷；
[0127]或者是控制EFL与第三透镜在光轴上的厚度(以CT3表示)满足
[0128]EFL/CT3 ^ 5.90 条件式(5)；
[0129]或者是控制AC12、AC34与第一透镜至第四透镜在光轴上的四片镜片厚度总和(以ALT表示)满足
[0130]ALT/ (AC12+AC34) ^ 9.90 条件式(6)；[0131]或者是CT2、CT3与AC23满足
[0132]3.40 ^ (AC23+CT3) /CT2 条件式(7);或
[0133]3.80 ^ (AC23+CT3)/CT2 条件式(7，)；
[0134]或者是控制CT2与CT4满足
[0135]1.40 ^ CT4/CT2 条件式⑶；
[0136]或者是控制CT2及第一至第四透镜之间在光轴上的四个空气间隙宽度总和(以AAG表示)满足
[0137]2.55 ^ AAG/CT2 条件式(9)；
[0138]或者是控制CT2与CT3满足
[0139]1.90 ^ CT3/CT2 条件式(10)；
[0140]或者是控制CT2、CT3和AAG满足
[0141]4.80 ^ (AAG+CT3) /CT2 条件式(11)。
[0142]前述所列的示例性限定关系亦可任意选择性地合并施用于本发明的实施例中，并不限于此。
[0143]EFL/(AC12+AC34)值的设计乃是着眼于EFL缩短有助于镜头长度缩小，而AC12及AC34必需保持一定的宽度使光线在合适的高度入射第二透镜及第四透镜，因此EFL缩短的幅度较大，AC12及AC34则较小。此一特性使得EFL/(AC12+AC34)会受一上限限制，而应朝趋小的方式来设计，在此建议小于或等于20.00，并以介于8.00~20.00之间为较佳。
[0144]CT2/(AC12+AC34)值的设计乃是着眼于第二透镜的光学有效径较小、可制作的较薄，而AC12及AC34必需保持一定的宽度使光线在合适的高度入射第二透镜及第四透镜，故CT2可缩小的比例较大、AC12及AC34缩小的比例较小。此一特性使得CT2/(AC12+AC34)值会受一上限限制，在此建议小于或等于1.45，并以介于0.5~1.45之间为较佳。
[0145]TL/CT4值的设计乃是着眼于TL缩短有助于镜头缩小，而第四透镜的光学有效镜较大，考虑制造困难度，CT4无法做的太薄，所以TL缩短的幅度较大，而CT4缩短的比例较小。因此造成TL/CT4值应朝趋小的方式来设计，在此建议小于或等于7.00，并以介于
5.00~7.00之间为较佳。
[0146]TL/AC23值的设计乃是着眼于TL缩短有助于镜头缩小，而第二透镜像侧面的圆周附近区域为凹面部，第三透镜物侧面为凹面，容易有边缘干涉问题，故使得AC23能缩短的幅度有限，所以TL缩短的幅度较大而AC23缩短的幅度较小。此一特性使得TL/AC23值会受一上限限制，在此建议TL/AC23值为小于或等于5.80，并以介于4.50?5.80之间为较佳。
[0147]EFL/CT3值的设计乃是着眼于EFL缩短的幅度较大，而第三透镜在本设计中缩短的幅度较小，因此造成EFL/CT3值应朝趋小的方式来设计，在此建议小于或等于5.90，并以介于3.50?5.90之间为较佳。
[0148]ALT/ (AC12+AC34)值的设计乃是着眼于ALT缩短有助于镜头长度缩小，而AC12及AC34必需保持一定的宽度使光线在合适的高度入射第二透镜及第四透镜，故ALT缩短的幅度较大，AC12及AC34则较小。此一特性使得ALT/(AC12+AC34)值会受一上限限制，在此建议ALT/(AC12+AC34)值为小于或等于9.90，并以介于5.00?9.90之间为较佳。
[0149](AC23+CT3)/CT2值的设计乃是着眼于第二透镜像侧面的圆周附近区域为凹面部，第三透镜物侧面为凹面，容易有边缘干涉问题，故AC23能缩短的幅度有限，且由于第二透镜的光学有效径较小，可制作的较薄，所以AC23及CT3缩短的幅度较小，而CT2缩短的幅度较大。此一特性使得(AC23+CT3)/CT2值应往趋大设计而受一下限限制，在此建议(AC23+CT3)/CT2值大于或等于3.40，较佳地是介于3.40?6.50之间；然而，当(AC23+CT3)/CT2值进一步限缩为大于或等于3.8时，则可使第二透镜能缩短的幅度更大，有助于镜头缩短时其他参数的配置。
[0150]CT4/CT2值的设计乃是着眼于CT4缩短的幅度较小，而CT2可缩小的幅度较大，故CT4/CT2值会趋大设计而会受一下限限制，在此建议大于或等于1.40，且较佳地是介于
1.40?2.60之间。
[0151]AAG/CT2值的设计乃是着眼于光线的路径及制作难易度，AAG缩小的幅度受到较大的限制，而第二透镜的光学有效径较小，可制作的较薄，所以AAG缩短的幅度较小，CT2能缩短的幅度较大。此一特性造成AAG/CT2会有一下限，在此建议为大于或等于2.55，且较佳地是介于2.55?4.50之间。
[0152]CT3/CT2值的设计乃是着眼于第二透镜的光学有效径较小，可制作的较薄，并考虑成像质量及制作难易度，CT3缩短的幅度较小而CT2缩短的幅度较大。此一特性造成CT3/CT2会趋大设计而有一下限，在此建议为大于或等于1.90，且较佳地是介于1.90?4.00之间。
[0153](AAG+CT3) /CT2值的设计乃是着眼于光线的路径及制作难易度，AAG及CT3缩短的幅度较小，而CT2缩短的幅度较大。此一特性使得(AAG+CT3)/CT2会趋大设计而受一下限限制，在此建议为大于或等于4.80，较佳地是介于4.80?8.00之间。
[0154]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及/或屈光率，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。
[0155]为了说明本发明确实可在提供良好的光学性能的同时，缩短镜头长度，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2至图5，其中图2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3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示意图，图4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，图5显示依据本发明的第一实施例光学成像镜头的各镜片的非球面数据。如图2中所示，本实施例的光学成像镜头I从物侧Al至像侧A2依序包括一光圈(aperture stop)100、一第一透镜110、一第二透镜120、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I的像侧A2。滤光件150在此示例性地为一红外线滤光片(IR cut filter)，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I的光过滤掉特定波段的波长，如:过滤掉红外线波段，可使人眼看不到的红外线波段的波长不会成像于成像面160上。
[0156]须注意的是，在光学成像镜头I的正常操作中，相邻两透镜110、120、130、140之间的距离乃是固定不变的数值，即，光学成像镜头I为一定焦镜头。
[0157]光学成像镜头I的各透镜在此示例性地以塑料材质所构成，形成细部结构如下:
[0158]第一透镜110具有正屈光率，并具有一朝向物侧Al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。像侧面112为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1121。
[0159]第二透镜120具有负屈光率，并具有一朝向物侧Al的物侧面121及一朝向像侧A2的像侧面122。物侧面121为一凹面，且包括一位于圆周附近区域的凹面部1211。像侧面122为一凹面，并包括一位于圆周附近区域的凹面部1221。
[0160]第三透镜130具有正屈光率，并具有一朝向物侧Al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，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。
[0161]第四透镜140具有负屈光率，并具有一朝向物侧Al的物侧面141及具有一朝向像侧A2的像侧面142。物侧面141包括一位于光轴附近区域的凹面部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。
[0162]在本实施例中，系设计各透镜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dl、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，以消除其间的空气间隙。由此可知，空气间隙dl即为AC12、空气间隙d2即为AC23、空气间隙d3即为AC34。
[0163]关于本实施例的光学成像镜头I中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度，请参考图 4，其中 ALT、AAG、TL、EFL、EFL/(AC12+AC34)、CT2/(AC12+AC34)、TL/CT4、TL/AC23、EFL/CT3、ALT/ (AC12+AC34)、(AC23+CT3)/CT2、CT4/CT2、AAG/CT2、CT3/CT2 及(AAG+CT3)/CT2值分别为:
[0164]ALT = 2.241 (mm);
[0165]AAG = 0.851 (mm)；
[0166]TL = 3.092 (mm)；
[0167]EFL = 3.760 (mm)；
[0168]EFL/ (AC12+AC34) = 18.990 ；[0169]CT2/(AC12+AC34) = 1.242 ；
[0170]TL/CT4 = 5.145 ；
[0171]TL/AC23 = 4.735 ；
[0172]EFL/CT3 = 4.928 ；
[0173]ALT/ (AC12+AC34) = 11.318 ；
[0174](AC23+CT3) /CT2 = 5.756 ；
[0175]CT4/CT2 = 2.443 ；
[0176]AAG/CT2 = 3.459 ；
[0177]CT3/CT2 = 3.102 ；
[0178](AAG+CT3) /CT2 = 6.561。
[0179]从第一透镜110的物侧面111至成像面160在光轴上的厚度为4.562mm，确实缩短光学成像镜头I的镜头长度。
[0180]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:
[0181]
【权利要求】
1.一种光学成像镜头，其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包括第一透镜、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: 该第一透镜的屈光率为正，且该第一透镜之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凸面部； 该第二透镜之屈光率为负，且该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部； 该第三透镜之该物侧面为一凹面，该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；及 该第四透镜之该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，且材质为塑料；及 其中，该光学成像镜头中有屈光率的透镜总共只有上述四片透镜。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头还满足EFL/(AC12+AC34) ≤ 20.0O的条件式，AC12为该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度，AC34为该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度，EFL为该光学成像镜头的有效焦距。
3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头还满足CT2/(AC12+AC34)≤ 1.45的条件式，CT2为该第二透镜在光轴上的厚度。
4.根据权利要求3 所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头还满足TL/CT4 ^ 7.00的条件式，CT4为该第四透镜在光轴上的厚度，TL为该第一透镜物侧面到该第四透镜像侧面在光轴上的距离。
5.根据权利要求4所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头还满足TL/AC23含5.80的条件式，AC23为该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙览度。
6.根据权利要求5所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中还满足2.55 = AAG/CT2的条件式，AAG为该第一至第四透镜之间在光轴上的四个空气间隙宽度总和。
7.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中还满足TL/CT4^ 7.00的条件式，CT4为该第四透镜在光轴上的厚度，TL为该第一透镜物侧面到该第四透镜像侧面在光轴上的距离。
8.根据权利要求7所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中还满足ALT/(AC12+AC34) ^ 9.90的条件式，ALT为该第一透镜至该第四透镜在光轴上的四片镜片厚度总和。
9.根据权利要求8所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足3.80 = (AC23+CT3) /CT2的条件式，CT2为该第二透镜在光轴上的厚度，CT3为该第三透镜在光轴上的厚度，AC23为该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度。
10.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足CT2/(AC12+AC34)含1.45的条件式，CT2为该第二透镜在光轴上的厚度，AC12为该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度，AC34为该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度。
11.根据权利要求10所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足1.40含CT4/CT2的条件式，CT4为该第四透镜在光轴上的厚度。
12.根据权利要求11所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足3.40含(AC23+CT3)/CT2的条件式，CT3为该第三透镜在光轴上的厚度，AC23为该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度。
13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足EFL/CT3 ^ 5.90的条件式，EFL为光学成像镜头的有效焦距。
14.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该光学成像镜头更满足TL/CT4 ^ 7.00的条件式，CT4为该第四透镜在光轴上的厚度，TL为该第一透镜物侧面到该第四透镜像侧面在光轴上的距离。
15.根据权利要求14所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中该光学成像镜头更满足1.90含CT3/CT2的条件式，CT2为该第二透镜在光轴上的厚度，CT3为该第三透镜在光轴上的厚度。
16.根据权利要求15所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中该光学成像镜头更满足4.80含(AAG+CT3)/CT2的条件式，AAG为该第一至第四透镜之间在光轴上的三个空气间隙宽度总和。
17.—种可携式电子装置,其特征在于:包括:一机壳；及一影像模块，安装于该机壳内，包括:一如权利要求书第I项至第16项中任一项所述的光学成像镜头；一镜筒，以供给设置该光学成像镜头；一模块后座单元，以供给设置该镜筒；及一影像传感器，设置于该光学成像镜头的像侧。
【文档编号】G02B13/00GK103913816SQ201310629285
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】陈锋, 叶龙, 陈雁斌 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司