光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置的制造方法_2

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上的一点,且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点,则依序为第 一转换点,第二转换点,而有效半效径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心 点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域,第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区 域,中间可依各转换点区分不同的区域。此外,有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到 光轴I上的垂直距离。
[0106] 2.如图2所示,该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线) 与光轴I的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之,当光线通过该区域 后,光线会朝像侧聚焦,与光轴的焦点会位在像侧,例如图2中R点,则该区域为凸面部。反 之,若光线通过该某区域后,光线会发散,其延伸线与光轴的焦点在物侧,例如图2中M点, 则该区域为凹面部,所以中心点到第一转换点间为凸面部,第一转换点径向上向外的区域 为凹面部;由图2可知,该转换点即是凸面部转凹面部的分界点,因此可定义该区域与径向 上相邻该区域的内侧的区域,系以该转换点为分界具有不同的面形。另外,若是光轴I附近 区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式,以R值(指近轴的曲率半径,通常指 光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说,当R值 为正时,判定为凸面部,当R值为负时,判定为凹面部;以像侧面来说,当R值为正时,判定为 凹面部,当R值为负时,判定为凸面部,此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
[0107] 3.若该透镜表面上无转换点,该光轴I附近区域定义为有效半径的0~50%,圆 周附近区域定义为有效半径的50~100%。
[0108] 参阅图3, 一个范例一的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点,则第一区 为光轴I附近区域,第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正,故判断光轴I附近 区域具有一凹面部;圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即,圆周附 近区域和光轴I附近区域的面形不同;该圆周附近区域系具有一凸面部。
[0109] 参阅图4, 一个范例二的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点,则第 一区为光轴I附近区域,第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正,故判断光轴附 近区域为凸面部;第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部,圆周附近区 域(第三区)具有一凸面部。
[0110] 参阅图5, 一个范例三的透镜物侧表面在有效半径上无转换点,此时以有效半径 0%~50%为光轴I附近区域,50%~100%为圆周附近区域。由于光轴I附近区域的R值 为正,故此物侧面在光轴I附近区域具有一凸面部;而圆周附近区域与光轴I附近区域间无 转换点,故圆周附近区域具有一凸面部。
[0111] 参阅图6与图8,本发明光学成像镜头10之一第一实施例,从物侧至像侧沿一光 轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6,及一滤光 片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头10,并经由该光圈2、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9之后,会在一成像面100 (Image Plane)形成一影像。该滤光片9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100而影响成像质量。补充说明的是,物侧是朝向该待拍摄物的一侧, 而像侧是朝向该成像面100的一侧。
[0112] 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9都 分别具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、91,及一朝向像侧且使成像 光线通过之像侧面32、42、52、62、92。其中,该等物侧面31、41、51、61与该等像侧面32、42、 52、62皆为非球面。
[0113] 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,但该第一透镜3至该第四透镜6的材质仍不以此为限制。
[0114] 该第一透镜3具有正屈光率。该第一透镜3的该物侧面31为一凸面,且具有一位 于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312,该第一透镜3的该像 侧面32为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸 面部322。
[0115] 该第二透镜4具有负屈光率。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及一位于圆周附近区域的凹面部412,该第二透镜4的该像侧面42具 有一在光轴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。
[0116] 该第三透镜5具有负屈光率。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。
[0117] 该第四透镜6具有正屈光率。该第四透镜6的该物侧面61具有一位于光轴I附 近区域的凸面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612,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。
[0118] 在本第一实施例中,只有上述透镜具有屈光率。
[0119] 该第一实施例的其他详细光学数据如图8所示,且该第一实施例的整体系统焦距 (effective focal length,简称EFL)为2. 102mm,半视角(half field of view,简称HF0V) 为39. 278°、光圈值(Fno)为2. 266,其系统长度为3. 199mm。其中,该系统长度是指由该第 一透镜3的该物侧面31到该成像面100在光轴I上之间的距离。
[0120] 此外,该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5,及该第四透镜6的物侧面31、 41、51、61及像侧面32、42、52、62,共计八个面均是非球面,而该等非球面是依下列公式定 义:
[0121]
[0122] 其中:
[0123] Y :非球面曲线上的点与光轴I的距离;
[0124] Z :非球面之深度(非球面上距离光轴I为Y的点,与相切于非球面光轴I上顶点 之切面,两者间的垂直距离);
[0125] R:透镜表面的曲率半径;
[0126] K :维面系数(conic constant);
[0127] a2l:第2i阶非球面系数。
[0128] 该第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面 系数如图9所示。其中,图9中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系 数,其它字段依此类推。
[0129] 另外,该第一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。
[0130] 其中,
[0131] Tl为该第一透镜3在光轴I上的厚度;
[0132] T2为该第二透镜4在光轴I上的厚度;
[0133] T3为该第三透镜5在光轴I上的厚度;
[0134] T4为该第四透镜6在光轴I上的厚度;
[0135] G12为该第一透镜3与该第二透镜4之间在光轴I上的空气间隙;
[0136] G23为该第二透镜4与该第三透镜5之间在光轴I上的空气间隙;
[0137] G34为该第三透镜5与该第四透镜6之间在光轴I上的空气间隙;
[0138] Gaa为该第一透镜3至该第四透镜6在光轴I上的三个空气间隙总和,即G12、G23、 G34之和;
[0139] ALT为该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5及该第四透镜6在光轴I上的厚 度总和,即Tl、T2、T3、T4之和;
[0140] TTL为该第一透镜3的该物侧面31到该成像面100在光轴I上的距离;
[0141] BFL为该第四透镜6的该像侧面62到该成像面100在光轴I上的距离;及
[0142] EFL为该光学成像镜头10的系统焦距。
[0143] 另外,再定义:
[0144] G4F为该第四透镜6与该滤光片9之间在光轴I上的空气间隙;
[0145] TF为该滤光片9在光轴I上的厚度;
[0146] GFI为该滤光片9与该成像面100之间在光轴I上的空气间隙;
[0147] Π为该第一透镜3的焦距;
[0148] f2为该第二透镜4的焦距;
[0149] f3为该第三透镜5的焦距;
[0150] f4为该第四透镜6的焦距;
[0151] nl为该第一透镜3的折射率;
[0152] n2为该第二透镜4的折射率;
[0153] n3为该第三透镜5的折射率;
[0154] n4为该第四透镜6的折射率;
[0155] υ 1为该第一透镜3的阿贝系数(Abbe number),阿贝系数也可称为色散系数;
[0156] υ 2为该第二透镜4的阿贝系数;
[0157] υ 3为该第三透镜5的阿贝系数;及
[0158] υ 4为该第四透镜6的阿贝系数。
[0159] 再配合参阅图7,(a)的图式说明该第一实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration),(b)与(c)的图式则分别说明该第一实施例在成像面100上有 关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration),及子午(tangential)方 向的像散像差,(d)的图式则说明该第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实施例的纵向球差图示图7(a)中,每一种波长所成的曲线皆很靠近 并向中间靠近,说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一波长的 曲线的偏斜幅度可看出,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±〇. 〇〇5_范围内,故 本实施例确实明显改善相同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离也相当接近,代 表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差也获得明显改善。
[0160] 在图7(b)与7(c)的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦 距变化量落在±0. 2mm内,说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图7(d)的畸 变像差图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在± 1 %的范围内,说明本第一实施例的 畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头, 在系统长度已缩短至3. 199_左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量,
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