光学成像镜头及应用该镜头的电子装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及光学成像镜头和具有光学成像镜头的电子装置。本发明提供一种光学成像镜头由物侧至像侧包含：一个在像侧面位于光轴附近区域具有一凸面部的第一透镜；一个在物侧面位于光轴附近区域具有一凹面部的第二透镜；其中，该光学成像镜头只包括上述二片透镜具有屈光率。本发明提供一种电子装置，包括：一个机壳及一个影像模块，是安装在该机壳内，并包括一个本发明任一的光学成像镜头、一个用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的模块后座单元、一个用于供该模块后座单元设置的基板，及一个设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的影像传感器。本发明的电子装置与其光学成像镜头维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。
【专利说明】光学成像镜头及应用该镜头的电子装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学成像镜头和具有光学成像镜头的电子装置，尤其涉及两片式透镜 的光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。
【背景技术】
[0002] 消费性电子产品的规格日新月异，追求轻薄短小的脚步也未曾放慢，因此光学镜 头等电子产品的关键零组件在规格上也必须持续提升，以符合消费者的需求。而光学镜头 最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。由于两片式光学镜头在结构上较为简单，而能 达到缩小体积的目的，但也因为片数少，不容易校正像差、色差而导致成像质量不佳。综上 所述，两片式光学镜头在体积与成像质量上不易兼顾。
[0003] 光学镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质 量与微型化的光学镜头，设计过程牵涉到材料特性，还必须考虑到组装良率等生产面的实 际问题。
[0004] 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技术人员所 热切追求的目标。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种电子装置与其光学成像镜头，通过控制各透镜的凹 凸曲面排列及/或屈光率配置等特性，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，每个透镜均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，由物侧至像侧包含：一个在像侧 面位于光轴附近区域具有一凸面部的第一透镜；一个在物侧面位于光轴附近区域具有一凹 面部的第二透镜；其中，该光学成像镜头只包括上述二片透镜具有屈光率。
[0007] 其次，本发明可选择性地控制部分参数的比值满足条件式，如：
[0008] 该光学成像镜头满足下列条件式（1):
[0009] 0· 5 刍TTL/BFL刍 4. 0。........................条件式（1)
[0010] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（2):
[0011] TTL/G2F彡 5. 9。........................条件式（2)
[0012] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（3):
[0013] BFL/T2 彡 2. 3。........................条件式（3)
[0014] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（4):
[0015] TTL/T2 彡 4. 9。........................条件式（4)
[0016] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（5):
[0017]BFL/G12 彡 3. 8。........................条件式（5)
[0018] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（6):
[0019] BFL/G2F彡 3. 2。........................条件式（6)
[0020] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（7):
[0021] TTL/T1 彡 2. 1。........................条件式（7)
[0022] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（8):
[0023] ALT/G12 彡 3. 3。........................条件式（8)
[0024] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（9):
[0025] TTL/ALT彡 1. 7。........................条件式（9)
[0026] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（10):
[0027] ALT/BFL彡 0.5。........................条件式（10)
[0028] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（11):
[0029] vl-v2 彡 20。........................条件式（11)
[0030] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（12):
[0031] TTL/G12 彡 0· 1。........................条件式（12)
[0032] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（13):
[0033] ALT/T1 彡 1.0。........................条件式（13)
[0034] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（14):
[0035] ALT/G2F彡 2. 2。........................条件式（14)
[0036] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（15):
[0037] ALT/T2 彡 2. 2。........................条件式（15)
[0038] 或者，该光学成像镜头满足下列条件式（16):
[0039] BFL/T1 彡 1.0。........................条件式（16)
[0040] 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。上述限定关系的参数详见【具体实施方式】的表格中的定义。
[0041] 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两个 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/或屈光率及/或额外增加 光圈等部件，以加强对系统性能及/或分辨率的控制。例如：该第一透镜具有正屈光率，及 还包括一个光圈，且该光圈位于第一透镜之前；该第一透镜在物侧面位于圆周附近区域具 有一凸面部；该第二透镜具有负屈光率，该第二透镜在物侧面位于圆周附近区域具有一凹 面部；该第一透镜在物侧面位于光轴附近区域具有一凸面部，该第一透镜在像侧面位于圆 周附近区域具有一凸面部；该第二透镜在像侧面位于光轴附近区域具有一凹面部，该第二 透镜在像侧面位于圆周附近区域具有一凸面部。须注意的是，在此所列的示例性细部结构 及/或屈光率等特性亦可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。
[0042] 本发明可依据前述的各种光学成像镜头，提供一种电子装置，包括：一个机壳及一 个影像模块，是安装在该机壳内，并包括一个本发明任一的光学成像镜头、一个用于供该光 学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的模块后座单元、一个用于供该模块后座 单元设置的基板，及一个设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的影像传感器。
[0043] 由上述中可以得知，本发明的电子装置与其光学成像镜头，通过控制各透镜的凹 凸曲面排列及/或屈光率等设计，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】
[0044] 图1是本发明的实施例中的一个透镜的剖面结构示意图。
[0045] 图2是本发明的第一实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0046] 图3a是本发明的第一实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0047] 图3b是本发明的第一实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0048] 图3c是本发明的第一实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0049] 图4是本发明的第二实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0050] 图5a是本发明的第二实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0051] 图5b是本发明的第二实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0052] 图5c是本发明的第二实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0053] 图6是本发明的第三实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0054] 图7a是本发明的第三实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0055] 图7b是本发明的第三实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0056] 图7c是本发明的第三实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0057] 图8是本发明的第四实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0058] 图9a是本发明的第四实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0059] 图9b是本发明的第四实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0060] 图9c是本发明的第四实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0061] 图10是本发明的第五实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0062] 图Ila是本发明的第五实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0063] 图Ilb是本发明的第五实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0064] 图Ilc是本发明的第五实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0065] 图12是本发明的第六实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。 [0066] 图13a是本发明的第六实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0067]图13b是本发明的第六实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0068]图13c是本发明的第六实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0069] 图14是本发明的第七实施例的光学成像镜头的两片式透镜的剖面结构示意图。
[0070] 图15a是本发明的第七实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0071] 图15b是本发明的第七实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0072] 图15c是本发明的第七实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
【具体实施方式】
[0073] 为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部 分，其主要是用以说明实施例，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。
[0074] 本篇说明书所说的「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）。「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的外侧区域，朝平行于光轴的 方向更为「向外凸起」（或「向内凹陷」）。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的外侧区域（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（chiefray) Lc及边缘光线（marginalray)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，以下的实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。
[0075] 另外，为了便于说明，下面先对本发明的光学成像镜头中涉及的各光学特性参数 术语的英文缩写进行定义说明。在后续的说明中，直接以英文缩写来进行说明，其中各英文 缩写的定义均沿用此表格中的定义。
【权利要求】
1. 一种光学成像镜头，每个透镜均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，由物侧至像侧包含： 一个在像侧面位于光轴附近区域具有一凸面部的第一透镜； 一个在物侧面位于光轴附近区域具有一凹面部的第二透镜； 其中，该光学成像镜头只包括上述二片透镜具有屈光率，并满足下列条件式： 0. 5 ^ TTL/BFL ^ 4. 0 ； 其中，TTL为由第一透镜物侧面至成像面的总长度；BFL为第二透镜像侧面至成像面在 光轴上的长度。
2. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜具有正屈光率，及还包 括一个光圈，且该光圈位于第一透镜之前。
3. 如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： TTL/G2F 彡 5. 9 ; 其中，G2F为第二透镜像侧面至红外线滤光片物侧面在光轴上的距离。
4. 如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： BFL/T2 彡 2. 3 ; 其中，T2为第二透镜在光轴上的厚度。
5. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在物侧面位于圆周附 近区域具有一凸面部，该第二透镜在物侧面位于圆周附近区域具有一凹面部。
6. 如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： TTL/T2 彡 4. 9 ; 其中，T2为第二透镜在光轴上的厚度。
7. 如权利要求6所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： BFL/G12 彡 3. 8 ; 其中，G12为第一透镜像侧面至第二透镜物侧面在光轴上的距离。
8. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具有负屈光率，该第二 透镜在物侧面位于圆周附近区域具有一凹面部。
9. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： BFL/T2 彡 2. 3 ; 其中，T2为第二透镜在光轴上的厚度。
10. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在物侧面位于光轴附 近区域具有一凸面部，该第一透镜在像侧面位于圆周附近区域具有一凸面部。
11. 如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： TTL/T1 彡 2. 1 ; 其中，T1为第一透镜在光轴上的厚度。
12. 如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： ALT/G12 彡 3. 3 ; 其中，ALT为第一透镜至第二透镜在光轴上的透镜厚度的总合，G12为第一透镜像侧面 至第二透镜物侧面在光轴上的距离。
13. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在像侧面位于光轴附 近区域具有一凹面部，该第二透镜在像侧面位于圆周附近区域具有一凸面部。
14. 如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： TTL/ALT 彡 1. 7 ; 其中，ALT为第一透镜至第二透镜在光轴上的透镜厚度的总合。
15. 如权利要求14所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： ALT/BFL 彡 0· 5。
16. 如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： vl-v2 ^ 20 ； 其中，为第一透镜的阿贝系数，v2为第二透镜的阿贝系数。
17. 如权利要求16所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： TTL/T2 彡 4. 9 ; 其中，T2为第二透镜在光轴上的厚度。
18. 如权利要求17所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： ALT/T1 彡 1. 0 ; 其中，ALT为第一透镜至第二透镜在光轴上的透镜厚度的总合，T1为第一透镜在光轴 上的厚度。
19. 如权利要求18所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头满足下列条件 式： ALT/G2F 彡 2. 2 ; 其中，G2F为第二透镜像侧面至红外线滤光片物侧面在光轴上的距离。
20. -种电子装置，包含： 一个机壳；及 一个影像模块，是安装在该机壳内，并包括一个如权利要求第1项至第19项中任一项 所述的光学成像镜头、一个用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的 模块后座单元、一个用于供该模块后座单元设置的基板，及一个设置于该基板且位于该光 学成像镜头像侧的影像传 感器。
【文档编号】G02B13/18GK104238085SQ201410267072
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】陈思翰, 公金辉 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司