CN103185954A

CN103185954A - 光学成像镜头与电子装置

Info

Publication number: CN103185954A
Application number: CN2012105834157A
Authority: CN
Inventors: 张国文; 许圣伟; 唐子健
Original assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Current assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: CN103185954B

Abstract

本发明关于一种光学成像镜头与包含此光学成相镜头的电子装置。一种光学成像镜头，由物侧至像侧依序为第一、第二、第三、第四及第五透镜。第一透镜具有正的屈光率，像侧面具有圆周附近区域的凸面部；第二透镜的物侧面具有圆周附近区域的凸面部；第三透镜的物侧面具有在圆周附近区域的凹面部；第四透镜具有朝向物侧的凹面；塑料材料的第五透镜，像侧面具有光轴附近区域的凹面部。第二透镜到第三透镜间空气间隙G₂₃与第三透镜到第四透镜间空气间隙G₃₄的比值满足1.40≦G₂₃/G₃₄。一种电子装置，包含：一机壳以及安装在该机壳内的一影像模块。该影像模块包括：上述的一光学成像镜头、一镜筒、一模块后座单元以及一影像传感器。本发明可有效缩短镜头长度并维持系统性能。

Description

光学成像镜头与电子装置

技术领域

本发明大致上关于一种光学成像镜头与包含此光学成像镜头的电子装置。具体而言，本发明特别是指一种五片式光学成像镜头及应用此五片式光学成像镜头的电子装置。

背景技术

近年来，移动电话和数字相机的普及使得各种携带型电子产品的摄影模块，例如光学成像镜头或是影像传感器…等等，蓬勃发展，移动电话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。随着感光耦合组件（ChargeCoupl ed Device,CCD）或是互补性氧化金属半导体组件（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS）的技术日益进步和尺寸渐趋缩小，装载在摄影模块中的光学成像镜头也需要随之缩小体积以迎合此等趋势。但是，光学成像镜头良好与必要的光学性能，例如系统像差，而且制造时的制造成本、制造难易度，也都是需要顾及之处。目前的发展趋势是研发长度更短且维持良好光学质量的光学成像镜头。

例如，以美国专利公开号2011/0176049、2011/0316969及美国专利公告号7480105来看，均为五片式透镜结构，其中第一透镜的屈光率为负。另外，以美国专利公开号2010/0254029、日本专利公开号2008-281760、中国台湾地区专利公告号M369459及I268360来看，其均为五片式透镜结构，其第五透镜的厚度较厚。还有，以美国专利公开号2012/0069455、2012/0087019、2012/0087020、日本专利公开号2010-224521、2010-152042、2010-026434及中国台湾地区专利公开号201215942、201213926等技术方案来看，其均为五片式透镜结构，但是各透镜间的空气间隙总合设计过大。其中，日本专利公开号2008-281760所揭示的镜头长度还在16毫米（mm）以上。此等尺寸不利于移动电话和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。

发明内容

因此，本发明提供一种轻量化、低制造成本、长度缩短，并能提供高分辨率与高成像质量的五片式光学成像镜头。本发明五片式成像镜头从物侧至像侧，在光轴上依序安排有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜。

本发明五片式成像镜头中的第一透镜具有正的屈光率，以及朝向像侧的第一像侧面。第一像侧面在其圆周附近区域具有凸面部。本发明五片式成像镜头中的第二透镜具有朝向物侧的第二物侧面。第二物侧面在其圆周附近区域具有凸面部。本发明五片式成像镜头中的第三透镜具有朝向物侧的第三物侧面。第三物侧面具有在其圆周附近区域的凹面部。本发明五片式成像镜头中的第四透镜具有朝向物侧、且为凹面的第四物侧面。本发明五片式成像镜头中的第五透镜由塑料材质所制成，并具有朝向像侧的第五像侧面。第五像侧面具有在光轴附近区域的凹面部。

本发明五片式成像镜头之中，具有屈光率的透镜只有五片。当第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₂₃，而且第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₃₄时，满足1.40≦G₂₃/G₃₄的关系。

其中，当第一透镜到第五透镜之间于光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa，且第五透镜在光轴上的中心厚度为T₅时，又满足0.50≦T₅/G_aa的关系。

其中，当第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜在光轴上的中心厚度总合为T_al，且第一透镜朝向物侧的第一物侧面直至位于像侧的成像面在光轴上的距离为L_tt，又满足0.55≦T_al/L_tt的关系。

其中，当第三透镜在光轴上的中心厚度为T₃，又满足2≦T₅/T₃的关系。

其中，当第四透镜在光轴上的中心厚度为T₄，又满足0.53≦T₄/G_aa的关系。

另外，又满足2≦T₄/T₃的关系、2.8≦T_al/G_aa的关系、或是2.85≦T₄/G₃₄的关系。

本发明五片式光学成像镜头的有益效果在于：第一像侧面具有在圆周附近区域的凸面部，有助系统聚光；第二物侧面具有在圆周附近区域的凸面部、第三物侧面具有在圆周附近区域的凹面部、第四透镜具有朝向物侧的凹面、第五像侧面具有在光轴附近区域的凹面部，有助于修正系统像差，其中，若是至少有一透镜采用塑料材质制成，例如第五透镜，则使得光学成像镜头具有重量轻与制造成本低而较便宜的优势。

1.40≦G₂₃/G₃₄的关系，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置；0.5≦T₅/G_aa的关系，会使第五透镜制作的容易度增加，而G_aa缩小有助于镜头缩短；0.53≦T₄/G_aa的关系，会使第四透镜制作的容易度增加，而G_aa缩小有助于镜头缩短；0.55≦T_al/L_tt，表示镜头整体长度缩短的比例要比透镜在光轴上总厚度缩短的比例为大；2.8≦T_al/G_aa会使得透镜厚度与空气间隙总合得到较佳的配置；考虑制作的容易度，2≦T₄/T₃较佳的使T₃缩短的比例较T₄大；考虑制作的容易度，2≦T₅/T₃，较佳的使T₃缩短的比例较T₅大；2.85≦T₄/G₃₄可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。

进一步地，本发明还提供一种应用前述的五片式光学成像镜头的电子装置。本发明的电子装置，包含机壳及安装在机壳内的影像模块。

影像模块包括：符合前述关系的光学成像镜头、用于供光学成像镜头设置的镜筒、用于供镜筒设置的模块后座单元、以及设置于光学成像镜头像侧的影像传感器。模块后座单元具有镜头后座，镜头后座具有与镜筒外侧相贴合且沿轴线设置的第一座体，以及沿轴线并环绕着第一座体外侧设置的第二座体，使得第一座体可带着镜筒，与设置于镜筒内的光学成像镜头沿轴线移动。

模块后座单元又具有位于第二座体和影像传感器之间的影像传感器后座，且影像传感器后座和第二座体相贴合。

附图说明

图1表示本发明五片式光学成像镜头的第一实施例。

图2A表示第一实施例在成像面上的纵向球差。

图2B表示第一实施例在弧矢方向的像散像差。

图2C表示第一实施例在子午方向的像散像差。

图2D表示第一实施例的畸变像差。

图3表示本发明五片式光学成像镜头的第二实施例。

图4A表示第二实施例在成像面上的纵向球差。

图4B表示第二实施例在弧矢方向的像散像差。

图4C表示第二实施例在子午方向的像散像差。

图4D表示第二实施例的畸变像差。

图5表示本发明五片式光学成像镜头的第三实施例。

图6A表示第三实施例在成像面上的纵向球差。

图6B表示第三实施例在弧矢方向的像散像差。

图6C表示第三实施例在子午方向的像散像差。

图6D表示第三实施例的畸变像差。

图7表示本发明五片式光学成像镜头的第四实施例。图8A表示第四实施例在成像面上的纵向球差。

图8B表示第四实施例在弧矢方向的像散像差。

图8C表示第四实施例在子午方向的像散像差。

图8D表示第四实施例的畸变像差。

图9表示本发明五片式光学成像镜头的第五实施例。图10A表示第五实施例在成像面上的纵向球差。

图10B表示第五实施例在弧矢方向的像散像差。

图10C表示第五实施例在子午方向的像散像差。

图10D表示第五实施例的畸变像差。

图11表示本发明五片式光学成像镜头的第六实施例。

图12A表示第六实施例在成像面上的纵向球差。

图12B表示第六实施例在弧矢方向的像散像差。

图12C表示第六实施例在子午方向的像散像差。

图12D表示第六实施例的畸变像差。

图13表示本发明五片式光学成像镜头的第七实施例。

图14A表示第七实施例在成像面上的纵向球差。

图14B表示第七实施例在弧矢方向的像散像差。

图14C表示第七实施例在子午方向的像散像差。

图14D表示第七实施例的畸变像差。

图15表示本发明五片式光学成像镜头中，成像光线可通过的最大范围即为光学有效径。

图16表示本发明五片式光学成像镜头中透镜还包括固定部。

图17表示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第一较佳实施例。

图18表示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第二较佳实施例。

图19表示第一实施例详细的光学数据。

图20表示第一实施例详细的非球面数据。

图21表示第二实施例详细的光学数据。

图22表示第二实施例详细的非球面数据。

图23表示第三实施例详细的光学数据。

图24表示第三实施例详细的非球面数据。

图25表示第四实施例详细的光学数据。

图26表示第四实施例详细的非球面数据。

图27表示第五实施例详细的光学数据。

图28表示第五实施例详细的非球面数据。

图29表示第六实施例详细的光学数据。

图30表示第六实施例详细的非球面数据。

图31表示第七实施例详细的光学数据。

图32表示第七实施例详细的非球面数据。

图33表示各实施例的重要参数。

【主要组件符号说明】

1五片式光学成像镜头

2物侧

3像侧

4光轴

10第一透镜

11第一物侧面

12第一像侧面

15延伸部

20第二透镜

21第二物侧面

22第二像侧面

30第三透镜

31第三物侧面

32第三像侧面

33第三光轴附近区域

34第三圆周附近区域

35凸面部

40第四透镜

41第四物侧面

42第四像侧面

50第五透镜

51第五物侧面

52第五像侧面

53第五光轴附近区域

54第五圆周附近区域

55凹面部

60滤光片

70影像传感器

71成像面

80光圈

100可携式电子装置

110机壳

120影像模块

130镜筒

140模块后座单元

141镜头后座

142第一座体

143第二座体

144线圈

145磁性组件

146影像传感器后座

172基板

200可携式电子装置

I-I’轴线

具体实施方式

在开始详细描述本发明之前，首先要说明的是，在本说明书附图中，类似的组件是以相同的编号来表示。如图1所示，本发明五片式光学成像镜头1，从放置物体的物侧2至像侧3沿着光轴（optical axis）4，依序包含有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50，滤光片60及成像面71（image plane）。一般说来，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40与第五透镜50都可以是由透明的塑料材质所制成，而具有适当的屈光率，但本发明不以此为限。光轴为整个光学成像镜头1的光轴，每个透镜的光轴和光学成像镜头1的光轴是相同的。

此外，光学成像镜头1还包含光圈80（aperture stop），而设置于适当的位置。在图1中，光圈80是设置在第一透镜10前，第一透镜10与物侧2之间，但本发明不以此为限。当由位于物侧2的待拍摄物（图未示）所发出或反射的光线（图未示）进入本发明光学成像镜头1时，即会经由光圈80、第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50与滤光片60之后，会在像侧3的成像面71上形成清晰锐利的影像。

在本实施例中，选择性设置的滤光片60可以是具各种合适功能的滤镜，例如滤光片60可以是红外线滤除滤光片（IR filter），置于第五透镜50与成像面71之间。滤光片60的材质为玻璃，且不影响本发明光学透镜系统的焦距。

另外，滤光片60也可以不必要设置，而仅通过在第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50的表层镀具有相应滤光功能的膜层来实现同等的滤光功能。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，都分别具有朝向物侧2的物侧面，与朝向像侧3的像侧面。另外，本发明光学成像镜头1中的各个透镜，亦都具有接近光轴4的光轴附近区域与远离光轴4的圆周附近区域。例如，第一透镜10具有第一物侧面11、第一像侧面12、第一光轴附近区域与第一圆周附近区域；第二透镜20具有第二物侧面21、第二像侧面22、第二光轴附近区域与第二圆周附近区域；第三透镜30具有第三物侧面31、第三像侧面32、第三光轴附近区域与第三圆周附近区域；第四透镜40具有第四物侧面41、第四像侧面42、第四光轴附近区域与第四圆周附近区域；第五透镜50具有第五物侧面51、第五像侧面52、第五光轴附近区域与第五圆周附近区域。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，还都分别具有位在光轴4上的中心厚度T。例如，第一透镜10具有第一透镜厚度T₁、第二透镜20具有第二透镜厚度T₂、第三透镜30具有第三透镜厚度T₃、第四透镜40具有第四透镜厚度T₄，而第五透镜50具有第五透镜厚度T₅。所以，在光轴4上光学成像镜头1中透镜的中心厚度总合称为T_al。亦即，T_al=T₁+T₂+T₃+T₄+T₅。

另外，本发明光学成像镜头1中在各个透镜之间又具有位在光轴4上的空气间隙（air gap）G，即位在光轴4上前一透镜的像侧面与后一透镜的物侧面的间隔距离。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙G₁₂、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙G₂₃、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙G₃₄、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙G₄₅。所以，第一透镜10到第五透镜50之间于光轴4上各透镜间的四个空气间隙的总合即称为G_aa。亦即，G_aa=G₁₂+G₂₃+G₃₄+G₄₅。还有，从第一透镜10朝向物侧2的第一物侧面11直至位于像侧3的成像面71，在光轴4上的距离称为L_tt。

第一实施例

请参阅图1，例示本发明五片式光学成像镜头1的第一实施例。本发明五片式光学成像镜头1的第一实施例请参考图1，第一实施例在成像面71上的纵向球差（longitudinal spherical aberration）请参考图2A、弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmatic field aberration）请参考图2B、子午（tangential）方向的像散像差请参考图2C、以及畸变像差（distortion aberration）请参考图2D。

第一实施例的光学成像镜头系统主要由五枚以塑料材质制成又具有屈光率的透镜10~50、光圈80、滤光片60、与成像面71所构成。光圈80是设置在第一透镜10之前，即第一透镜10与物侧2之间。

第一透镜10具有正屈光率、朝向物侧2的第一物侧面11为凸面而朝向像侧3的第一像侧面12亦为凸面。另外，第一透镜10的第一物侧面11及第一像侧面12皆为非球面（aspheric surface）。

第二透镜20具有负屈光率、朝向物侧2的第二物侧面21为凸面，而朝向像侧3的第二像侧面22为凹面，另外，第二透镜的第二物侧面21以及第二像侧面22皆为非球面。

第三透镜30具有正屈光率、朝向物侧2的第三物侧面31以及朝向像侧3的第三像侧面32。第三物侧面31具有位于第三光轴附近区域33的凸面部以及第三圆周附近区域34的凹面部。第三像侧面32具有位于第三光轴附近区域33的凹面部、位于第三圆周附近区域34的凹面部、以及位于第三光轴附近区域33与第三圆周附近区域34之间的凸面部35。另外，第三透镜30的第三物侧面31以及第三像侧面32皆为非球面。

第四透镜40具有正屈光率、朝向物侧2的第四物侧面41为凹面、而朝向像侧3的第四像侧面42为凸面。另外，第四透镜40的第四物侧面41及第四像侧面42皆为非球面。

第五透镜50具有负屈光率、朝向物侧2的第五物侧面51以及朝向像侧3的第五像侧面52。第五物侧面51具有在第五光轴附近区域53的凸面部及第五圆周附近区域54的凹面部。第五像侧面52具有在第五光轴附近区域53的凹面部及第五圆周附近区域54的凸面部。另外，第五透镜50的第五物侧面51及第五像侧面52皆为非球面。滤光片60可以是红外线滤除滤光片，其位于第五透镜50以及成像面71之间。

在本发明五片式光学成像镜头1中，从第一透镜10到第五透镜50的所有物侧面11/21/31/41/51与像侧面12/22/32/42/52共计十个曲面均为非球面。此等非球面是经由依下列公式所定义：

Z (Y) = \frac{Y^{2}}{R} / (1 + \sqrt{1 - (1 + K) \frac{Y^{2}}{R^{2}}}) + Σ_{i = 1}^{n} a_{2 i} \times Y^{2 i}

其中：

R表示透镜表面的曲率半径；

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

Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；

K为锥面系数（conic constant）；

a2i为第2i阶非球面系数。

第一实施例成像透镜系统的光学数据如图19所示，非球面数据如图20所示。在以下实施例的光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值（f-number）为Fno，半视角（Half Field of View,简称HFOV）为整体光学透镜系统中最大视角（Field of View）的一半，又曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)。光学成像镜头长度为4.61毫米。第一实施例中各重要参数间的关系例举如下：

G₂₃/G₃₄＝1.45

T₅/G_aa=0.99

T₄/G_aa=1.00

T_al/L_tt=0.56

T_al/G_aa=3.59

T₄/T₃=2.41

T₅/T₃=2.39

T₄/G₃₄=2.85

第二实施例

请参阅图3，例示本发明五片式光学成像镜头1的第二实施例。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图4A、弧矢方向的像散像差请参考图4B、子午方向的像散像差请参考图4C、畸变像差请参考图4D。第二实施例和第一实施例大致上类似。不同处在于，第五物侧面51具有在第五光轴附近区域53的凸面部、第五圆周附近区域54的凸面部及一位于第五光轴附近区域53与第五圆周附近区域54之间的凹面部55。第二实施例详细的光学数据如第21图所示，非球面数据如第22图所示。光学成像镜头长度4.77毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=4.00

T₅/G_aa=0.97

T₄/G_aa=1.12

T_al/L_tt=0.57

T_al/G_aa=3.68

T₄/T₃=2.65

T₅/T₃=2.29

T₄/G₃₄=6.60

第三实施例

请参阅图5，例示本发明五片式光学成像镜头1的第三实施例。第三实施例在成像面71上的纵向球差请参考图6A、弧矢方向的像散像差请参考第6B图、子午方向的像散像差请参考图6C、畸变像差请参考图6D。第三实施例和第一实施例类似，不同之处在于，第三透镜30为负的屈光率，且第三物侧面31是凹面，第三像侧面32是凸面。第三实施例详细的光学数据如图23所示，非球面数据如图24所示，光学成像镜头长度4.82毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=9.00

T₅/G_aa=1.06

T₄/G_aa=0.88

T_al/L_tt=0.56

T_al/G_aa=3.35

T₄/T₃=2.20

T₅/T₃=2.66

T₄/G₃₄=10.00

第四实施例

请参阅图7，例示本发明五片式光学成像镜头1的第四实施例。第四实施例在成像面71上的纵向球差请参考图8A、弧矢方向的像散像差请参考图8B、子午方向的像散像差请参考图8C、畸变像差请参考图8D。第四实施例和第一实施例类似，仅该实施例中各透镜的曲率半径、透镜厚度以及各空气间隙宽度与第一实施例有些许不同。第四实施例详细的光学数据如图25所示，非球面数据如图26所示，光学成像镜头长度4.57毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=1.58

T₅/G_aa=1.02

T₄/G_aa=0.94

T_al/L_tt=0.57

T_al/G_aa=3.60

T₄/T₃=2.07

T₅/T₃=2.24

T₄/G₃₄=2.85

第五实施例

请参阅图9，例示本发明五片式光学成像镜头1的第五实施例。第五实施例在成像面71上的纵向球差请参考图10A、弧矢方向的像散像差请参考图10B、子午方向的像散像差请参考图10C、畸变像差请参考图10D。第五实施例和第一实施例类似，仅该实施例中各透镜的曲率半径、透镜厚度以及各空气间隙宽度与第一实施例有些许不同。第五实施例详细的光学数据如图27所示，非球面数据如图28所示，光学成像镜头长度4.69毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=1.61

T₅/G_aa=0.89

T₄/G_aa=1.18

T_al/L_tt=0.57

T_al/G_aa=3.51

T₄/T₃=3.90

T₅/T₃=2.96

T₄/G₃₄=3.53

第六实施例

请参阅图11，例示本发明五片式光学成像镜头1的第六实施例。第六实施例在成像面71上的纵向球差请参考图12A、弧矢方向的像散像差请参考图12B、子午方向的像散像差请参考图12C、畸变像差请参考图12D。第六实施例和第一实施例类似，不同之处在于，第三透镜30为负的屈光率，且第三像侧面32具有位于第三圆周附近区域34的凸面部，第五物侧面51具有在第五光轴附近区域53的凸面部、第五圆周附近区域54的凸面部及一位于第五光轴附近区域53与第五圆周附近区域54之间的凹面部55。第六实施例详细的光学数据如图29所示，非球面数据如图30所示，光学成像镜头长度4.35毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=2.08

T₅/G_aa=0.50

T₄/G_aa=0.58

T_al/L_tt=0.54

T_al/G_aa=2.23

T₄/T₃=2.00

T₅/T₃=1.72

T₄/G₃₄=2.85

第七实施例

请参阅图13，例示本发明五片式光学成像镜头1的第七实施例。第七实施例在成像面71上的纵向球差请参考图14A、弧矢方向的像散像差请参考图14B、子午方向的像散像差请参考图14C、畸变像差请参考图14D。第七实施例和第一实施例类似，仅该实施例中各透镜的曲率半径、透镜厚度以及各空气间隙宽度与第一实施例有些许不同。第七实施例详细的光学数据如图31所示，非球面数据如图32所示，光学成像镜头长度4.55毫米，其各重要参数间的关系为：

G₂₃/G₃₄=2.25

T₅/G_aa=0.52

T₄/G_aa=1.01

T_al/L_tt=0.53

T_al/G_aa=2.81

T₄/T₃=3.90

T₅/T₃=2.01

T₄/G₃₄＝4.61

各实施例的重要参数整理于图33中。

在上述各实施例中，纵向球差的纵轴为半视场角常态化（normalized）。而且从纵向球差图、弧矢方向的像散像差图、子午方向的像散像差图、畸变像差图都可明显观察到，三种代表波长在整个视场角范围内的焦距都相当靠近成像面71（如图2A），且相对于成像面71的焦距偏离范围极窄（如图2B、图2C），说明本发明的各实施例即使在较大的视场角皆能维持较佳的成像质量。

总结以上的各实施例，申请人发现，依据以上的各实施例各重要参数间的关系，不同参数的比例有较佳的范围。例如：

1.考虑光线入射第三、四透镜的高度必须合适，且也需要容易组装，因此较佳的使G₂₃及G₃₄满足1.40≦G₂₃/G₃₄，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。较佳地，1.40≦G₂₃/G₃₄≦15，更佳的范围为1.40≦G₂₃/G₃₄≦12。

2.第五透镜50通常在镜头中是光学有效径比较大的镜片。厚度较厚会使制作的容易度增加，而G_aa缩小有助于镜头缩短，因此满足0.5≦T₅/G_aa时T₅与G_aa的配置较为恰当。较佳地，0.5≦T₅/G_aa≦1.5，更佳的范围为0.5≦T₅/G_aa≦1.2。第15图例示一个四片式的光学成像镜头，第四物侧面成像光线可通过的最大范围（如图中虚线所示）即为第四物侧面的光学有效径。

3.第四透镜40在镜头中也是光学有效径较大的镜片。厚度较厚会使制作的容易度增加，而G_aa缩小有助于镜头缩短，因此满足0.53≦T₄/G_aa时T₄与G_aa的配置较为恰当。较佳地，0.53≦T₄/G_aa≦1.73，更佳的范围为0.53≦T₄/G_aa≦1.35。

4.T_al/L_tt较大表示镜头整体长度缩短的比例要较T_al大。当镜头在缩短的过程中，除了T_al外还有G_aa及后焦距（back focal length,简称BFL，即第五像侧面52到成像面71在光轴上的距离）可以缩短。而T_al在考虑镜头缩短与制造容易度的问题，不能太厚也不能太薄，应该要满足0.55≦T_al/L_tt。较佳地，0.55≦T_al/L_tt≦0.65，更佳的范围为0.55≦T_al/L_tt≦0.60。

5.T_al的设计必需考虑镜头缩短与制造容易度的问题，而G_aa在设计上也需考虑光线入射的高度及透镜间的边缘干涉问题，所以在符合2.8≦T_al/G_aa时，透镜厚度与空气间隙总合可以得到较佳的配置。较佳地，2.8≦T_al/G_aa≦7，更佳的范围为2.8≦T_al/G_aa≦4.5。

6.第四透镜40在镜头中是光学有效径较大的镜片，而第三透镜30的光学有效径通常较小。考虑制作的容易度，可使T₃缩短的比例较T₄大，因此满足2≦T₄/T₃。较佳地，2≦T₄/T₃≦6，更佳的范围为2≦T₄/T₃≦4.3。

7.第五透镜50在镜头中是光学有效径较大的镜片，而第三透镜30的光学有效径通常较小。考虑制作的容易度，可使T₃缩短的比例较T₅大，因此满足2≦T₅/T₃。较佳地，2≦T₅/T₃≦4，更佳的范围为2≦T₅/T₃≦3.3。

8.第四透镜40通常在镜头中是光学有效径比较大的镜片，厚度较厚会使制作的容易度增加，而G₃₄与光线入射第四透镜40的高度及组装容易度有关，不能太大也不能太小。如果设计时T₄及G₃₄满足2.85≦T₄/G₃₄，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。较佳地，2.85≦T₄/G₃₄≦15，更佳的范围为2.85≦T₄/G₃₄≦13。

在本发明另一方面中，为了简明显示各透镜的结构，例如图1，仅显示成像光线通过的部分。举例来说，以第一透镜10为例，如图1所示，仅绘出包括朝向第一物侧面11的凸面，及朝向第一像侧面12的凸面。然而，在实施本实施例一至七的各透镜时，可选择性地额外包括固定部，以供各透镜设置于光学成像镜头1内。同样以第一透镜10为例，请参考图16，其显示第一透镜10还包括固定部。在图16中固定部即例示为由第一物侧面11的凸面及第一像侧面12的凸面往外延伸的延伸部15，以供第一透镜10组装于光学成像镜头1内。理想上来说，光线不会通过延伸部15。图16所例示的固定部，仅为实施本发明光学成像镜头的一种可能方案，延伸部15的实际结构与外形则不限于此。

本发明的光学成像镜头1，还可应用于可携式电子装置中。请参阅图17，为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置100的第一较佳实施例。可携式电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。第17图仅以移动电话为例来说明可携式电子装置100，但可携式电子装置100的型式不以此为限。

如图17中所示，影像模块120包括如前所述的五片式光学成像镜头1。第17图例示前述第一实施例的五片式光学成像镜头1。此外，可携式电子装置100另包含用于供五片式光学成像镜头1设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元（module housing unit）140，及设置于五片式光学成像镜头1像侧的影像传感器70。光学成像镜头1中的影像传感器70可以是电子感光组件，例如感光耦合组件或互补性氧化金属半导体组件。成像面71是形成于影像传感器70。

在这里要特别说明的是，本发明所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装（Chip on Board,COB）的封装方式。和传统芯片尺寸封装（Chip Scale Package,CSP）的差别在于，芯片置板封装并不需使用保护玻璃，因此在整个光学成像镜头1中并不需要保护玻璃的存在。

须注意的是，本实施例虽显示滤光件60，然而在其他实施例中亦可省略滤光件60的结构，所以滤光件60并不必要。且机壳110、镜筒130、及/或模块后座单元140可为单一组件或多个组件组装而成，但无须限定于此。其次，本实施例所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装的封装方式而直接连接在基板172上。这和传统芯片尺寸封装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。因此，在光学成像镜头1中并不需要在影像传感器70之前设置保护玻璃，然本发明并不以此为限。

分别具有屈光率的五片式透镜10、20、30、40、50例示性地是以相对于两透镜之间分别存在有空气间隔的方式设置于镜筒130内。模块后座单元140具有镜头后座141，及设置于镜头后座141与影像传感器70之间的影像传感器后座146，然在其它的实施例中，不一定存在影像传感器后座146。镜筒130是和镜头后座141沿轴线I-I'同轴设置，且镜筒130设置于镜头后座141的内侧。

由于本发明光学成像镜头1的长度可以仅为4.61毫米，因此容许将可携式电子装置100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，本发明的各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。

另请参阅图18，为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置200的第二较佳实施例。第二较佳实施例的可携式电子装置200与第一较佳实施例的可携式电子装置100的主要差别在于：镜头后座141具有第一座体142、第二座体143、线圈144及磁性组件145。第一座体142与镜筒130外侧相贴合且沿轴线I-I’设置、第二座体143沿轴线I-I’并环绕着第一座体142的外侧设置。线圈144设置在第一座体142的外侧与第二座体143的内侧之间。磁性组件145设置在线圈144的外侧与第二座体143的内侧之间。

第一座体142可带着镜筒130及设置在镜筒130内的光学成像镜头1沿轴线I-I’移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光件60，如红外线滤光片，则是设置在影像传感器后座146。第二实施例可携式电子装置200的其他组件结构则与第一实施例的可携式电子装置100类似，在此不再赘述。

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

1.一种光学成像镜头，由一物侧至一像侧在一光轴上依序包含:

一第一透镜，该第一透镜具有正的屈光率，并具有朝向该像侧的一第一像侧面，该第一像侧面在其圆周附近区域具有一凸面部；

一第二透镜，该第二透镜具有朝向该物侧的一第二物侧面，该第二物侧面在其圆周附近区域具有一凸面部；

一第三透镜，该第三透镜具有朝向该物侧的一第三物侧面，该第三物侧面具有在其圆周附近区域的一凹面部；

一第四透镜，该第四透镜具有朝向该物侧的一第四物侧面，且该第四物侧面为一凹面；以及

一第五透镜，该第五透镜由塑料材质所制成，并具有朝向该像侧的一第五像侧面，该第五像侧面具有在该光轴附近区域的一凹面部；

其中，该光学成像镜头中具有屈光率的透镜只有五片、该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₂₃、该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₃₄，并满足1.40≦G₂₃/G₃₄。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜到该第五透镜之间于该光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa，且该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅，并满足0.50≦T₅/G_aa。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_a1，且该第一透镜朝向该物侧的一第一物侧面直至位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离为L_tt，并满足0.55≦T_al/L_tt。

4.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，并满足2≦T₅/T₃。

5.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，并满足0.53≦T₄/G_aa。

6.如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_a1，且该第一透镜朝向该物侧的的一第一物侧面直至位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离为L_tt，并满足0.55≦T_al/L_tt。

7.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，并满足2≦T₄/T₃。

8.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_a1，且该第一透镜朝向该物侧的的一第一物侧面直至位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离为L_tt，并满足0.55≦T_al/L_tt。

9.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜到该第五透镜之间于该光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，并满足0.53≦T₄/G_aa。

10.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_a1，且该第一透镜朝向该物侧的一第一物侧面直至位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离为L_tt，并满足0.55≦T_al/L_tt。

11.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，并满足2≦T₄/T₃。

12.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅，并满足2≦T₅/T₃。

13.如权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_a1，该第一透镜到该第五透镜之间于该光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa，并满足2.8≦T_al/G_aa。

14.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，并满足2.85≦T₄/G₃₄。

15.如权利要求14所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅，并满足2≦T₅/T₃。

16.一种电子装置，包含：

一机壳；以及

一影像模块，安装在该机壳内，该影像模块包括：

如权利要求1至15中任一项所述的一光学成像镜头；

用于供该光学成像镜头设置的一镜筒；

用于供该镜筒设置的一模块后座单元；以及

设置于该光学成像镜头的一像侧的一影像传感器。

17.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于：该模块后座单元具有一镜头后座，该镜头后座具有与该镜筒外侧相贴合且沿一轴线设置的一第一座体，以及沿该轴线并环绕着该第一座体外侧设置的一第二座体，其中该第一座体可带着该镜筒，与设置于该镜筒内的该光学成像镜头沿该轴线移动。

18.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于：该模块后座单元还具有位于该第二座体和该影像传感器之间的一影像传感器后座，且该影像传感器后座和该第二座体相贴合。