CN104238085A - 光学成像镜头及应用该镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

光学成像镜头及应用该镜头的电子装置

技术领域

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

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。

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。

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

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***性能的条件下，缩短***长度。

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。

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：

该光学成像镜头满足下列条件式(1)：

0.5≦TTL/BFL≦4.0。……………………条件式(1)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(2)：

TTL/G2F≥5.9。……………………条件式(2)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(3)：

BFL/T2≥2.3。……………………条件式(3)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(4)：

TTL/T2≥4.9。……………………条件式(4)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(5)：

BFL/G12≥3.8。……………………条件式(5)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(6)：

BFL/G2F≥3.2。……………………条件式(6)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(7)：

TTL/T1≥2.1。……………………条件式(7)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(8)：

ALT/G12≥3.3。……………………条件式(8)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(9)：

TTL/ALT≥1.7。……………………条件式(9)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(10)：

ALT/BFL≥0.5。……………………条件式(10)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(11)：

v1-v2≥20。……………………条件式(11)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(12)：

TTL/G12≥0.1。……………………条件式(12)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(13)：

ALT/T1≥1.0。……………………条件式(13)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(14)：

ALT/G2F≥2.2。……………………条件式(14)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(15)：

ALT/T2≥2.2。……………………条件式(15)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(16)：

BFL/T1≥1.0。……………………条件式(16)

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。

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***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。

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。

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。

附图说明

图1是本发明的实施例中的一个透镜的剖面结构示意图。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

图11a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。

图11b是本发明的第五实施例的光学成像镜头的像散的示意图。

图11c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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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(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，以下的实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。

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。

参数	定义
		T1	第一透镜在光轴上的厚度
G12	第一透镜像侧面至第二透镜物侧面在光轴上的距离
		T2	第二透镜在光轴上的厚度
G2F	第二透镜像侧面至红外线滤光片物侧面在光轴上的距离
		TF	红外线滤光片在光轴上的厚度
GFP	红外线滤光片像侧面至成像面在光轴上的距离
		f1	第一透镜的焦距

f2	第二透镜的焦距
		n1	第一透镜的折射率
n2	第二透镜的折射率
		v1	第一透镜的阿贝系数
v2	第二透镜的阿贝系数
		EFL	***的整体焦距
TTL	第一透镜物侧面至成像面在光轴上的长度
		ALT	第一透镜至第二透镜在光轴上的透镜厚度的总合
Gaa	第一透镜像侧面至第二透镜物侧面之间的空气间隙在光轴上的总合
		BFL	第二透镜像侧面至成像面在光轴上的长度

本发明的光学成像镜头，是由从物侧至像侧沿一光轴依序设置的第一透镜和第二透镜所构成，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。本发明的光学成像镜头总共只有两片具有屈光率的透镜，通过设计各透镜的细部特征及/或屈光率配置，而可提供良好的光学性能，并扩大视角。本发明中各实施例透镜的共同细部特征如下：第一透镜在像侧面位于光轴附近区域具有一凸面部，第二透镜在物侧面位于光轴附近区域具有一凹面部。

在此设计的这两片镜片的特性主要是考虑光学成像镜头的光学特性与视场角，第一透镜在像侧面位于光轴附近区域具有一凸面部，第二透镜在物侧面位于光轴附近区域具有一凹面部。两个镜片共同搭配前述细部设计，本发明可达到提高***的成像质量的效果。

其次，在本发明的各实施例中，可选择性地额外控制参数的比值满足其他关系式，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：

该光学成像镜头满足下列条件式(1)：

0.5≦TTL/BFL≦4.0。……………………条件式(1)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(2)：

TTL/G2F≥5.9。……………………条件式(2)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(3)：

BFL/T2≥2.3。……………………条件式(3)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(4)：

TTL/T2≥4.9。……………………条件式(4)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(5)：

BFL/G12≥3.8。……………………条件式(5)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(6)：

BFL/G2F≥3.2。……………………条件式(6)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(7)：

TTL/T1≥2.1。……………………条件式(7)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(8)：

ALT/G12≥3.3。……………………条件式(8)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(9)：

TTL/ALT≥1.7。……………………条件式(9)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(10)：

ALT/BFL≥0.5。……………………条件式(10)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(11)：

v1-v2≥20。……………………条件式(11)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(12)：

TTL/G12≥0.1。……………………条件式(12)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(13)：

ALT/T1≥1.0。……………………条件式(13)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(14)：

ALT/G2F≥2.2。……………………条件式(14)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(15)：

ALT/T2≥2.2。……………………条件式(15)

或者，该光学成像镜头满足下列条件式(16)：

BFL/T1≥1.0。……………………条件式(16)

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。

上述的限定关系是根据各个参数变化与制造技术门坎、光学特性优劣及视场角大小关系的角度出发，提出上述条件式，可以设计出具备良好光学性能、***长度缩短且技术上可行、制造上可行的光学成像镜头。

其中，0.5≦TTL/BFL≦4.0的条件式(1)的设计是着眼于镜头长度缩短的制造工艺的难易与镜头光学性能优劣的合理性考虑。

在前述条件式(2)～(10)及(12)～(16)中，其设计是藉此控制各参数的配置，协助避免分母具有大的数值，而不利于缩短镜头长度，同时也避免过小的分子提升制程的困难度。因此，当满足前述条件式(2)～(10)及(12)～(16)时，各参数具有较佳的配置，能在维持适当良率的前提之下产生良好的成像质量。除了前述条件式(2)～(10)及(12)～(16)所列的范围之外，进一步地，在此建议：TTL/G2F值以介于5.9～10.1之间为更佳，BFL/T2值以介于2.3～7.2之间为更佳，TTL/T2值以介于4.9～14.6之间为更佳，BFL/G12值以介于3.8～13.3之间为更佳，BFL/G2F值以介于3.2～5.3之间为更佳，TTL/T1值以介于2.1～5.0之间为更佳，ALT/G12值以介于3.3～12.2之间为更佳，TTL/ALT值以介于1.7～3.3之间为更佳，ALT/BFL值以介于0.5～1.1之间为更佳，TTL/G12值以介于0.1～0.3之间为更佳，ALT/T1值以介于1.0～1.9之间为更佳，ALT/G2F值以介于2.2～4.6之间为更佳，ALT/T2值以介于2.2～6.8之间为更佳，BFL/T1值以介于1.0～2.9之间为更佳,当满足此些范围时，则能进一步维持较小的体积。

在前述条件式(11)的设计是着眼于第一透镜相比第二透镜具有更大的阿贝系数时，在保证光学性能的前提下，更利于在符合制造工艺下缩短镜头长度。

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***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等。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。

另一方面，若将所有透镜都使用塑料制作时，能更为凸显利于非球面的制造、降低成本及减轻镜头重量的优点。

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***总长，以下提供多个实施例以及其详细的光学数据来进行详细展开说明。

第一实施例：

参阅图2所示，本发明第一较佳实施例的光学成像镜头1，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈100、一个第一透镜110、一个第二透镜120，以及一个滤光件130。该第一透镜110具有一朝向物侧A1的物侧面111及一朝向像侧A2的像侧面112，该第二透镜120具有一朝向物侧A1的物侧面121及一朝向像侧A2的像侧面122。滤光件130在此示例性地为一红外线滤光片(IR cut filter)，设于第二透镜12与成像面140之间，滤光件130同样具有一朝向物侧A1的物侧面131及具有一朝向像侧A2的像侧面132。滤光件130将经过光学成像镜头1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140上而影响成像质量。

光学成像镜头1的两个透镜在此示例性地以塑料材质所构成，形成细部结构如下：

该第一透镜110具有正屈光率，具有一朝向物侧A1的物侧面111及一朝向像侧A2的像侧面112，并在物侧面111位于光轴附近区域具有一凸面部1111、在物侧面111位于圆周附近区域具有一凸面部1112、在像侧面112位于光轴附近区域具有一凸面部1121、在像侧面112位于圆周附近区域具有一凸面部1122。

该第二透镜120具有正屈光率，具有一朝向物侧A1的物侧面121及一朝向像侧A2的像侧面122，并在物侧面121位于光轴附近区域具有一凹面部1211、在物侧面121位于圆周附近区域具有一凹面部1212、在像侧面122位于光轴附近区域具有一凸面部1221、在像侧面122位于圆周附近区域具有一凸面部1222。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜110和第二透镜120具备屈光率。

上述第一透镜110的物侧面111、像侧面112和第二透镜120的物侧面121、像侧面122均为非球面，该四个非球面的形状均以下列曲线方程式表示：

$Z\left(Y\right)=\frac{Y^2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+K)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\×Y^i$

Y：非球面曲线上的点与光轴的距离；

Z：非球面深度(非球面上距离光轴为Y的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面，两者间的垂直距离)；

R：透镜表面的曲率半径；

K：圆锥系数；

ai：第i阶非球面系数。

该第一实施例的光学成像镜头1中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表1-1所示。

表1-1：

在本实施例中，设计第一透镜110、第二透镜120、滤光件130、及影像传感器的成像面140之间皆存在空气间隙，如：第一透镜110与第二透镜120的间存在空气间隙d1、第二透镜120与滤光件130之间存在空气间隙d2、滤光件130与影像传感器的成像面140之间存在空气间隙d3。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。

关于本实施例的光学成像镜头1中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表1-2所示。

表1-2：

关于本实施例的光学成像镜头1的***参数如下表1-3所示。

表1-3：

由上计算后可知，该第一实施例的光学成像镜头1均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜110物侧面111至成像面140在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.479338363mm，确实缩短光学成像镜头1的镜头长度。

另一方面，从图3a至图3c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头1在纵向球差(图3a)、像散(图3b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图3c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头1确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

第二实施例：

参阅图4所示，本发明第二较佳实施例的光学成像镜头2中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为2，例如第一透镜210，其物侧面为211，第二透镜220，其像侧面为222，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头2，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈200、一个第一透镜210、一个第二透镜220，以及一个滤光件230。该实施例的第一透镜210的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜220的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜210和第二透镜220具备屈光率。

上述第一透镜210的物侧面211、像侧面212和第二透镜220的物侧面221、像侧面222均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第二实施例的光学成像镜头2中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表2-1所示。

表2-1：

关于本实施例的光学成像镜头2中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表2-2所示。

表2-2：

关于本实施例的光学成像镜头2的***参数如下表2-3所示。

表2-3：

由上计算后可知，该第二实施例的光学成像镜头2均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜210物侧面211至成像面240在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.496800056mm，确实缩短光学成像镜头2的镜头长度。

另一方面，从图5a至图5c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头2在纵向球差(图5a)、像散(图5b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图5c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头2确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第二实施例的光学成像镜头2相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第二实施例的光圈F/#比第一实施例小(F/#值越小，光圈越大)；第二实施例的半视场角大于第一实施例；第二实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

第三实施例：

参阅图6所示，本发明第三较佳实施例的光学成像镜头3中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为3，例如第一透镜310，其物侧面为311，第二透镜320，其像侧面为322，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头3，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈300、一个第一透镜310、一个第二透镜320，以及一个滤光件330。该实施例的第一透镜310的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜320的屈光率与第一实施例相同、其透镜表面的凹凸配置与第一实施例类似；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。详细的说，二者不同之处在于：第二透镜320在像侧面322位于圆周附近区域具有一凹面部3222。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜310和第二透镜320具备屈光率。

上述第一透镜310的物侧面311、像侧面312和第二透镜320的物侧面321、像侧面322均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第三实施例的光学成像镜头3中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表3-1所示。

表3-1：

关于本实施例的光学成像镜头3中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表3-2所示。

表3-2：

关于本实施例的光学成像镜头3的***参数如下表3-3所示。

表3-3：

由上计算后可知，该第三实施例的光学成像镜头3均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜310物侧面311至成像面340在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.285392030mm，确实缩短光学成像镜头3的镜头长度。

另一方面，从图7a至图7c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头3在纵向球差(图7a)、像散(图7b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图7c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头3确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第三实施例的光学成像镜头3相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第三实施例的镜头长度TTL比第一实施例小；第三实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

第四实施例：

参阅图8所示，本发明第四较佳实施例的光学成像镜头4中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为4，例如第一透镜410，其物侧面为411，第二透镜420，其像侧面为422，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头4，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈400、一个第一透镜410、一个第二透镜420，以及一个滤光件430。该实施例的第一透镜410的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜420的屈光率与第一实施例相同、其透镜表面的凹凸配置与第一实施例类似；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。详细的说，二者不同之处在于：第二透镜420在像侧面422位于光轴附近区域具有一凹面部4221。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜410和第二透镜420具备屈光率。

上述第一透镜410的物侧面411、像侧面412和第二透镜420的物侧面421、像侧面422均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第四实施例的光学成像镜头4中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表4-1所示。

表4-1：

关于本实施例的光学成像镜头4中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表4-2所示。

表4-2：

关于本实施例的光学成像镜头4的***参数如下表4-3所示。

表4-3：

由上计算后可知，该第四实施例的光学成像镜头4均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜410物侧面411至成像面440在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.462044808mm，确实缩短光学成像镜头4的镜头长度。

另一方面，从图9a至图9c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头4在纵向球差(图9a)、像散(图9b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图9c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头4确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第四实施例的光学成像镜头4相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第四实施例的镜头长度TTL比第一实施例小；第四实施例的成像质量优于第一实施例(像差、畸变图)；第四实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

第五实施例：

参阅图10所示，本发明第五较佳实施例的光学成像镜头5中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为5，例如第一透镜510，其物侧面为511，第二透镜520，其像侧面为522，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头5，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈500、一个第一透镜510、一个第二透镜520，以及一个滤光件530。该实施例的第一透镜510的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜520的屈光率与第一实施例相同、其透镜表面的凹凸配置与第一实施例类似；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。详细的说，二者不同之处在于：第二透镜520在像侧面522位于光轴附近区域具有一凹面部5221。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜510和第二透镜520具备屈光率。

上述第一透镜510的物侧面511、像侧面512和第二透镜520的物侧面521、像侧面522均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第五实施例的光学成像镜头5中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表5-1所示。

表5-1：

关于本实施例的光学成像镜头5中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表5-2所示。

表5-2：

关于本实施例的光学成像镜头5的***参数如下表5-3所示。

表5-3：

由上计算后可知，该第五实施例的光学成像镜头5均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜510物侧面511至成像面540在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.195958537mm，确实缩短光学成像镜头5的镜头长度。

另一方面，从图11a至图11c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头5在纵向球差(图11a)、像散(图11b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图11c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头5确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第五实施例的光学成像镜头5相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第五实施例的镜头长度TTL比第一实施例小；第五实施例的成像质量优于第一实施例(像差、畸变图)；第五实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

第六实施例：

参阅图12所示，本发明第六较佳实施例的光学成像镜头6中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为6，例如第一透镜610，其物侧面为611，第二透镜620，其像侧面为622，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头6，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈600、一个第一透镜610、一个第二透镜620，以及一个滤光件630。该实施例的第一透镜610的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜620的屈光率与第一实施例相同、其透镜表面的凹凸配置与第一实施例类似；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。详细的说，二者不同之处在于：第二透镜620在像侧面622位于光轴附近区域具有一凹面部6221。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜610和第二透镜620具备屈光率。

上述第一透镜610的物侧面611、像侧面612和第二透镜620的物侧面621、像侧面622均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第六实施例的光学成像镜头6中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表6-1所示。

表6-1：

关于本实施例的光学成像镜头6中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表6-2所示。

表6-2：

关于本实施例的光学成像镜头6的***参数如下表6-3所示。

表6-3：

由上计算后可知，该第六实施例的光学成像镜头6均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜610物侧面611至成像面640在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.469826376mm，确实缩短光学成像镜头6的镜头长度。

另一方面，从图13a至图13c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头6在纵向球差(图13a)、像散(图13b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图13c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头6确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第六实施例的光学成像镜头6相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第六实施例的镜头长度TTL比第一实施例小；第六实施例的成像质量优于第一实施例(像差、畸变图)；第六实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

第七实施例：

参阅图14所示，本发明第七较佳实施例的光学成像镜头7中是使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为7，例如第一透镜710，其物侧面为711，第二透镜720，其像侧面为722，其它组件标号在此不再赘述。

本实施例的光学成像镜头7，由物侧A1至像侧A2包含一个光圈700、一个第一透镜710、一个第二透镜720，以及一个滤光件730。该实施例的第一透镜710的屈光率及透镜表面的凹凸配置均与第一实施例相同，第二透镜720的屈光率与第一实施例相同、其透镜表面的凹凸配置与第一实施例类似；唯本实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、空气间隙宽度及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。详细的说，二者不同之处在于：第二透镜720在像侧面722位于光轴附近区域具有一凹面部7221。

在本较佳实施例中，只有上述第一透镜710和第二透镜720具备屈光率。

上述第一透镜710的物侧面711、像侧面712和第二透镜720的物侧面721、像侧面722均为非球面，该四个非球面的形状均是与第一实施例相同的曲线方程式表示。

该第七实施例的光学成像镜头7中的各透镜的各个非球面的参数详细数据如下表7-1所示。

表7-1：

关于本实施例的光学成像镜头7中的各透镜的各光学特性及各空气间隙的宽度如下表7-2所示。

表7-2：

关于本实施例的光学成像镜头7的***参数如下表7-3所示。

表7-3：

由上计算后可知，该第七实施例的光学成像镜头7均是满足上述条件式的限定，且从第一透镜710物侧面711至成像面740在光轴上的厚度(即TTL，***总长)为2.411887316mm，确实缩短光学成像镜头7的镜头长度。

另一方面，从图15a至图15c当中可以看出，本实施例的光学成像镜头7在纵向球差(图15a)、像散(图15b，弧矢、子午方向)、畸变像差(图15c)的表现都十分良好。

因此，由上述中可以得知，本实施例的光学成像镜头7确实可维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

此外，该第七实施例的光学成像镜头7相比于第一实施例的光学成像镜头1还具有如下功效：第七实施例的镜头长度TTL比第一实施例小；第七实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。

归纳计算以上七个实施例的T1、G12、T2、G2F、TF、GFP、TTL、ALT、BFL、TTL/T1、TTL/G12、TTL/T2、TTL/G2F、ALT/T1、ALT/G12、ALT/T2、ALT/G2F、BFL/T1、BFL/G12、BFL/T2、BFL/G2F、TTL/ALT、ALT/BFL和TTL/BFL值，可看出本发明的光学成像镜头确实可满足前述条件式(1)、条件式(2)、条件式(3)、条件式(4)、条件式(5)、条件式(6)、条件式(7)、条件式(8)、条件式(9)、条件式(10)、条件式(12)、条件式(13)和/或条件式(15)。以上七个实施例所归纳计算的上述参数值，如下表9所示。

表9：

参数值	范围下限	范围上限	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
										T1			0.776	0.728	0.550	0.940	0.550	0.751	0.816
G12			0.250	0.156	0.119	0.113	0.177	0.115	0.119
										T2			0.252	0.410	0.288	0.202	0.261	0.400	0.270
G2F			0.295	0.300	0.300	0.300	0.300	0.300	0.300

TF			0.610	0.610	0.610	0.610	0.610	0.610	0.610
										GFP			0.295	0.293	0.418	0.297	0.298	0.294	0.298
TTL			2.479	2.497	2.285	2.462	2.196	2.470	2.412
										ALT			1.029	1.138	0.838	1.142	0.811	1.151	1.085
BFL			1.201	1.203	1.328	1.207	1.208	1.204	1.208
										TTL/T1	2.1	5.0	3.194	3.431	4.155	2.619	3.993	3.289	2.957
TTL/G12	0.1	0.3	0.250	0.156	0.119	0.113	0.177	0.115	0.119
										TTL/T2	4.9	14.6	9.829	6.090	7.936	12.167	8.407	6.175	8.940
TTL/G2F	5.9	10.1	8.393	8.323	7.618	8.207	7.320	8.233	8.040
										ALT/T1	1.0	1.9	1.325	1.563	1.524	1.215	1.475	1.533	1.331
ALT/G12	3.3	12.2	4.114	7.291	7.019	10.154	4.595	9.993	9.138
										ALT/T2	2.2	6.8	4.078	2.775	2.910	5.645	3.106	2.877	4.023
ALT/G2F	2.2	4.6	3.482	3.793	2.793	3.808	2.704	3.836	3.618
										BFL/T1	1.0	2.9	1.547	1.653	2.415	1.284	2.197	1.603	1.481
BFL/G12	3.8	13.3	4.803	7.709	11.124	10.730	6.844	10.453	10.169
										BFL/T2	2.3	7.2	4.760	2.934	4.612	5.965	4.625	3.010	4.477
BFL/G2F	3.2	5.3	4.065	4.010	4.427	4.024	4.027	4.013	4.026
										TTL/ALT	1.7	3.3	2.411	2.194	2.727	2.155	2.707	2.146	2.222
ALT/BFL	0.5	1.1	0.857	0.946	0.631	0.946	0.671	0.956	0.899
										TTL/BFL	0.5	4.0	2.065	2.076	1.721	2.040	1.818	2.052	1.997

有鉴于光学***设计的不可预测性，在本发明的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或组装良率提升而改善现有技术的缺点。

综上，本发明各实施例的纵向球差、像散像差、畸变，分别低于±0.1mm、±0.2mm、±2％以内。由此可得知，红、绿、蓝三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一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皆获得控制而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅附图中各实施例的成像质量数据，红、绿、蓝三种代表波长彼此间的距离亦相当接近，表面本发明在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力。因此，本发明通过所述透镜的设计与相互搭配，而能产生优异的成像质量。

另外，本发明各实施例的***总长度皆小于2.5mm，因此本发明确实能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以达到微型化的目标。

基于上述的光学成像镜头，本发明还提出应用前述光学成像镜头的电子装置。该电子装置的第一较佳实施例，是包含：一个机壳及一个安装在机壳内的影像模块。在此仅是以手机为例说明该电子装置，但电子装置的型式不以此为限，举例来说，电子装置还可包括但不限于相机、平板计算机、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)等。

该影像模块包括一个如前所述的光学成像镜头，如在此示例性地选用前述第一实施例的光学成像镜头、一个用于供光学成像镜头设置的镜筒、一个用于供镜筒设置的模块后座单元(module housing unit)、一个供该模块后座单元设置的基板及一个设置于光学成像镜头像侧的影像传感器。成像面是形成于影像传感器。

须注意的是，本实施例虽显示滤光件，然而在其他实施例中亦可省略滤光件的结构，并不以滤光件的必要为限，且机壳、镜筒、和/或模块后座单元可为单一组件或多个组件组装而成，无须限定于此；其次，本实施例所使用的影像传感器是采用板上连接式芯片封装(Chip on Board，COB)的封装方式直接连接在基板上，和传统芯片尺寸封装(Chip Scale Package，CSP)的封装方式的差别在于板上连接式芯片封装不需使用保护玻璃(cover glass)，因此在光学成像镜头中并不需要在影像传感器之前设置保护玻璃，然本发明并不以此为限。

整体具有屈光率的两片式透镜示例性地是以两个透镜之间分别存在一空气间隙的方式设置于镜筒内。

模块后座单元包括一用以供镜筒设置的镜头后座及一影像传感器后座。镜筒是和镜头后座沿一轴线同轴设置，且镜筒设置于镜头后座内侧，影像传感器后座位于该镜头后座和该影像传感器之间，且该影像传感器后座和该镜头后座相贴合，然在其它的实施例中，不一定存在影像传感器后座。

由于光学成像镜头的长度仅2.479338363mm，因此可将该电子装置的尺寸设计地更为轻薄短小，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此，本实施例除了具有减少机壳原料用量的经济效益外，还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。

第二较佳实施例的电子装置与第一较佳实施例的电子装置的主要差别在于：镜头后座具有一个第一座体单元、一个第二座体单元、一个线圈和一个磁性组件。第一座体单元与镜筒外侧相贴合且沿光轴线设置、第二座体单元沿光轴线并环绕着第一座体单元外侧设置。线圈设置在第一座体单元外侧与第二座体单元内侧之间。磁性组件设置在线圈外侧与第二座体单元内侧之间。

第一座体单元可带着镜筒和设置在镜筒内的光学成像镜头沿光轴线移动。电子装置的第二实施例的其他组件结构则与第一实施例的电子装置类似，在此不再赘述。

类似地，由于光学成像镜头的长度仅2.479338363mm，因此可将可携式电子装置的尺寸设计地更为轻薄短小，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此，本实施例除了具有减少机壳原料用量的经济效益外，还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。

由上述中可以得知，本发明的电子装置与其光学成像镜头，通过控制两片透镜各透镜的细部结构及/或屈光率的设计，以维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (20)

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≥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≥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≥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≥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≥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≥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≥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≥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≥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：

v1-v2≥20；

其中，v1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≥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≥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≥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。

20.一种电子装置，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。