四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其是一端定義為一物側(cè)且另一端定義為一像側(cè)，并包括：一透鏡組，其是包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，且該些透鏡分別是自該物側(cè)至該像側(cè)依序排列而構(gòu)成一光學結(jié)構(gòu)；其中該第一透鏡是正屈亮度，該第二透鏡是負屈亮度，該第三透鏡是正屈亮度，以及該些透鏡的鏡面是具有相互對應(yīng)且調(diào)適的曲率半徑、厚度/間隔、折射率以及阿貝數(shù)，使得本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)可得到較短的高度以及較佳的光學像差。
【專利說明】四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，特別是通過各透鏡之間的曲率、間距及光學參數(shù)所達成的具有高解像力的透鏡結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]公知透鏡結(jié)構(gòu)是使用于移動電話、筆記本電腦以及攝像頭(webcam)等電子產(chǎn)品中的顯像鏡頭組。隨著此類電子產(chǎn)品不斷地發(fā)展為更輕、薄、短、小且同時又必須具有更高的效能，前述顯像鏡頭組中的影像傳感器，如CCD是電荷耦合組件或是CMOS互補金屬氧化物導體等，不斷朝向高畫素，這類透鏡結(jié)構(gòu)也因而不斷地朝緊密化且更高解像力的方向發(fā)展。因此本發(fā)明是依據(jù)這類顯像鏡頭組的發(fā)展需要，針對多片式透鏡結(jié)構(gòu)，尤其是至少包括四片透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)進行發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是有關(guān)于一種四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其主要目的在于通過一包括四片透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)，提供一結(jié)構(gòu)緊密化且具高解像力的薄型透鏡結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的次一目的是可提供一透鏡結(jié)構(gòu)，并可在緊密化結(jié)構(gòu)中，具有較佳的成像效果。
[0005]本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的再一目的是可提供一透鏡結(jié)構(gòu)，并可應(yīng)用于成像光學裝置，包括移動電話、智能型手機、P C C AM、手提電腦等各式電子產(chǎn)品或視訊設(shè)備的微型顯像鏡頭組中。
[0006]本發(fā)明是有關(guān)于一種四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其是一端定義為一物側(cè)且另一端定義為一像側(cè)，并包括:一透鏡組，其是包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、以及一第四透鏡，且該些透鏡是分別自該物側(cè)至該像側(cè)依序排列而構(gòu)成一光學結(jié)構(gòu)；以及一固定光圈，其是設(shè)置于該物側(cè)與該像側(cè)之間；其中該第一透鏡是正屈亮度且包括一第一鏡面以及一第二鏡面，該第一鏡面與該第二鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第二鏡面為凹面；該第二透鏡是負屈亮度且包括一第三鏡面以及一第四鏡面，該第三鏡面以及該第四鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第四鏡面為凸面；該第三透鏡是正屈亮度且包括一第五鏡面以及一第六鏡面，該第五鏡面以及該第六鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第五鏡面為凹面；以及該第四透鏡是包括一第七鏡面以及一第八鏡面，該第七鏡面以及第八鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第七鏡面為凸面，該第八鏡面為波浪狀且在靠近光軸附近為凹面。
[0007]前述該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡的各透鏡中可以分別
至少有一鏡面為非球面，且其中，該非球面曲面的定義是滿足下列公式:
[0008]
Z =-+ Ah4 + Bh6 + Chs+ Dh10 + Ehn + Fhu + Gh16 +...[0009]其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數(shù)，且A、B、C、D、E、F以及G為高階非球面是數(shù)。
[0010]再者，前述該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡的各透鏡中也可以分別至少有一鏡面為球面曲面。
[0011]前述該第一透鏡中的第一鏡面可以進一步是選擇為一凸面，且該第一鏡面與該第二鏡面的曲率半徑是配合使得該第一透鏡為正屈亮度。
[0012]前述該第二透鏡中的第三鏡面可以是選擇為一凹面，且該第三鏡面與該第四鏡面的曲率半徑是配合使得該第二透鏡為負屈亮度。
[0013]前述該第三透鏡中的第六鏡面可以進一步是選擇為一凸面，且該第五鏡面與該第六鏡面的曲率半徑是配合使得該第三透鏡為正屈亮度。
[0014]前述本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)中，定義f為整個該透鏡組的焦距值，定義TL為該第一透鏡的第一鏡面到該像側(cè)之間距離；以及該透鏡組中，是選擇為0.5<f/TL〈1。
[0015]前述本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)中，該像側(cè)進一步是一影像傳感器且該影像傳感器是一光學影像感應(yīng)裝置并感測該透鏡組所傳輸?shù)墓鈱W影像信號，且是選擇電荷耦合組件以及互補金屬氧化物導體中的任一光學影像感應(yīng)裝置，并定義Dg是該像側(cè)的影像傳感器的有效像數(shù)區(qū)域?qū)蔷€長，且可以是選擇為0.5〈TL/Dg〈l。
[0016]前述本發(fā)明的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)中，可進一步包括一濾鏡片，該濾鏡片是一帶通的光學透鏡，并該物側(cè)與該像側(cè)之間，其中進一步包括一濾鏡片，該濾鏡片是一帶通的光學透鏡且設(shè)置于該第四透鏡朝向該像側(cè)的一側(cè)處。
[0017]再者，該固定光圈的設(shè)置可以是選自該第一透鏡朝向該物側(cè)處、該第一透鏡與該第二透鏡之間、該第二透鏡與該第三透鏡之間、該第三透鏡與該第四透鏡之間、該第四透鏡與該濾鏡片之間以及該濾鏡與該像側(cè)之間中的任一位置亦或是在任一透鏡的鏡面上。
[0018]另外，前述本發(fā)明所述的各個實施例中，該非球面是數(shù)選擇16次項為最高項次是作為較佳實施例的范例，然該非球面是數(shù)并非限定為選擇16次項為最高項次。
[0019]為使熟悉該項技藝人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，茲通過下述具體實施例，并配合所附的圖式，詳加說明如后。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第一具體實施例的光學結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學畸變圖；
[0022]圖3是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學場曲圖；
[0023]圖4是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學像差圖。
[0024]圖5是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第二具體實施例的光學結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖6是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表3參數(shù)的較佳實施例的光學畸變圖；[0026]圖7是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表3參數(shù)的較佳實施例的光學場曲圖；
[0027]圖8是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表3參數(shù)的較佳實施例的光學像差圖；
[0028]圖9是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第三具體實施例的光學結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖10是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表5參數(shù)的較佳實施例的光學畸變圖；
[0030]圖11是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表5參數(shù)的較佳實施例的光學場曲圖；以及[0031]圖12是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)依據(jù)表5參數(shù)的較佳實施例的光學
像差圖。
[0032]符號說明
[0033]物側(cè)100像側(cè)2OO
[0034]固定光圈300 濾鏡片400
[0035]透鏡組500 第一透鏡510
[0036]第一鏡面511 第二鏡面512
[0037]第二透鏡520 第三鏡面521
[0038]第四鏡面522 第三透鏡530
[0039]第五鏡面531 第六鏡面532
[0040]第四透鏡540 第七鏡面541
[0041]第八鏡面542
【具體實施方式】
[0042]為使本發(fā)明能被更清楚的了解，以下將以一個【具體實施方式】作為本發(fā)明的說明。
[0043]為使本發(fā)明能被更清楚的了解，以下將以一【具體實施方式】作為本發(fā)明的說明。圖1是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第一較佳實施例的組件結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1所顯示，本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)是包括一透鏡組500。其中本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)一端是定義為一物側(cè)100且另一端是定義為一像側(cè)200，該透鏡組500是由數(shù)個光學透鏡所構(gòu)成，并至少包括一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530以及一第四透鏡540，且該些透鏡是分別自該物側(cè)100至該像側(cè)200依序排列形成一光學結(jié)構(gòu)。因此，該物側(cè)100的物像光線經(jīng)過該透鏡組500，并于該像側(cè)200處成像。
[0044]再次參考圖1所顯示，本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)是進一步包括一固定光圈300，并是設(shè)置于該物側(cè)100與該像側(cè)200之間。
[0045]另外，本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)可以是進一步包括一濾鏡片400，該濾鏡片400是一帶通的光學透鏡，并是設(shè)置于該第四透鏡540朝向該像側(cè)200的一側(cè)處。
[0046]因此，基于前述本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，該物側(cè)100的物像光線經(jīng)過該透鏡組500時，會穿過該固定光圈300與該濾鏡片400而于該像側(cè)200處成像。
[0047]前述本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的具體實施例的透鏡組500中，該第一透鏡510是正屈亮度且包括一第一鏡面511以及一第二鏡面512，該第一鏡面511與該第二鏡面512分別是朝向該物側(cè)100以及該像側(cè)200的一弧面，且該第二鏡面512是一凹面；該第二透鏡520是負屈亮度且包括一第三鏡面521以及一第四鏡面522，該第三鏡面521以及該第四鏡面522分別是朝向該物側(cè)100以及該像側(cè)200的一弧面，且該第四鏡面522是一凸面；該第三透鏡530是正屈亮度且包括一第五鏡面531以及一第六鏡面532，該第五鏡面531以及該第六鏡面532分別是朝向該物側(cè)100以及該像側(cè)200的一弧面，且該第五鏡面531是一凹面；以及該第四透鏡540是包括一第七鏡面541以及一第八鏡面542，該第七鏡面541以及第八鏡面542分別是朝向該物側(cè)100以及該像側(cè)200的一弧面，且該第七鏡面541是一凸面，該第八鏡面542是一波浪狀曲面并在靠近光軸附近為凹面。
[0048]前述本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的具體實施例的透鏡組500中，該第一透鏡510、該第二透鏡520、該第三透鏡530以及該第四透鏡540的中的各個透鏡分別至少有一鏡面是非球面。
[0049]前述本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的具體實施例中，該固定光圈300的設(shè)置可以是選自該第一透鏡510朝向該物側(cè)100處、該第一透鏡510與該第二透鏡520之間、該第二透鏡520與該第三透鏡530之間、該第三透鏡530與該第四透鏡540之間、該第四透鏡540與該濾鏡片400之間以及該濾鏡片400與該像側(cè)200之間中的任一位置亦或是在任一透鏡的鏡面上。
[0050]表I是顯示本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第一較佳實施例的透鏡參數(shù)表及相關(guān)性能指數(shù)；圖2是顯示本發(fā)明依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學畸變圖；圖3是顯示本發(fā)明依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學場曲圖；以及圖4是顯示本發(fā)明依據(jù)表I參數(shù)的較佳實施例的光學像差圖。參考表I所顯示，且再次參考圖1所顯示，基于前述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，前述本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的進一步具體實施例中，該固定光圈300可以進一步是設(shè)置于該第一透鏡510第二鏡面512與該第二透鏡520第三鏡面521之間；該第一透鏡510中的第一鏡面511是選擇為一凸面,且該第二鏡面512是選擇為一凹面,使得該第一透鏡510為正屈亮度；該第二透鏡520中的第三鏡面521是選擇為一凹面，且該第二透鏡520中的第四鏡面522是選擇為一凸面，使得該第二透鏡520是負屈亮度；以及該第三透鏡530中的第五鏡面531是選擇為一凹面，且該第三透鏡530中的第六鏡面532是選擇為一凸面，使得該第三透鏡530是正屈亮度。另外，該第四透鏡540中的第七鏡面541是選擇為一凸面，該第四透鏡540中的第八鏡面542是一波浪狀曲面并在靠近光軸附近為凹面。再者，基于本發(fā)明四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)的第二較佳實施例，該透鏡組500中的各個透鏡的鏡面所對應(yīng)的曲率半徑、厚度/間隔、折射率以及阿貝數(shù)是如表I所顯示。
[0051]表I
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其是一端定義為一物側(cè)且另一端定義為一像側(cè)，其特征在于，包括有: 一透鏡組，其是包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、以及一第四透鏡，且該些透鏡是分別自該物側(cè)至該像側(cè)依序排列而構(gòu)成一光學結(jié)構(gòu)；以及 一固定光圈，其是設(shè)置于該物側(cè)與該像側(cè)之間； 其中該第一透鏡是正屈亮度且包括一第一鏡面以及一第二鏡面，該第一鏡面與該第二鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第二鏡面為凹面；該第二透鏡是負屈亮度且包括一第三鏡面以及一第四鏡面，該第三鏡面以及該第四鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第四鏡面為凸面；該第三透鏡是正屈亮度且包括一第五鏡面以及一第六鏡面，該第五鏡面以及該第六鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第五鏡面為凹面；以及該第四透鏡是包括一第七鏡面以及一第八鏡面，該第七鏡面以及第八鏡面分別是朝向該物側(cè)以及該像側(cè)的一弧面，且該第七鏡面為凸面，該第八鏡面為波浪狀且在靠近光軸附近為凹面。
2.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡的各透鏡中分別至少有一鏡面為非球面。
3.如權(quán)利要求2所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該非球面曲面的定義是滿足下列公式:
4.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡的各透鏡中分別至少有一鏡面為球面曲面。
5.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第一透鏡中的第一鏡面進一步是選擇為一凸面，且該第一鏡面與該第二鏡面的曲率半徑是配合使得該第一透鏡為正屈亮度。
6.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第二透鏡中的第三鏡面是選擇為一凹面，且該第三鏡面與該第四鏡面的曲率半徑是配合使得該第二透鏡為負屈亮度。
7.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該第三透鏡中的第六鏡面進一步是選擇為一凸面，且該第五鏡面與該第六鏡面的曲率半徑是配合使得該第三透鏡為正屈亮度。
8.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:定義f為整個該透鏡組的焦距值，定義TL為該第一透鏡的第一鏡面到該像側(cè)之間距離；以及該透鏡組中，是選擇為 0.5〈f/TL〈l。
9.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該像側(cè)進一步是一影像傳感器且該影像傳感器是一光學影像感應(yīng)裝置并感測該透鏡組所傳輸?shù)墓鈱W影像信號，且是選擇電荷耦合組件以及互補金屬氧化物導體中的任一光學影像感應(yīng)裝置，并定義Dg是該像側(cè)的影像傳感器的有效像數(shù)區(qū)域?qū)蔷€長，且可以是選擇為0.5〈TL/Dg〈l。
10.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:進一步包括一濾鏡片，該濾鏡片是一帶通的光學透鏡，并該物側(cè)與該像側(cè)之間。
11.如權(quán)利要求10所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:進一步包括一濾鏡片，該濾鏡片是一帶通的光學透鏡且設(shè)置于該第四透鏡朝向該像側(cè)的一側(cè)處。
12.如權(quán)利要求1所述的四片式超薄成像鏡頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:該固定光圈是選擇設(shè)置在該些透鏡中的 一透鏡的一鏡面上。
【文檔編號】G02B13/18GK103543521SQ201310273617
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】廖國裕, 楊朝翔 申請人:先進光電科技股份有限公司