CN103293637A - 五片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于光学成像镜头。本发明的光学成像镜头从物侧至像侧依序包含一第一、一第二、一第三、一第四，及一第五透镜。该第一透镜为正屈光率的透镜。该第二透镜为负屈光率的透镜，且该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。本发明的可携式电子装置包括一机壳及一安装在该机壳内的影像模块，该影像模块包括上述的光学成像镜头、一镜筒、一模块基座单元及一影像传感器。本发明可使镜头在长度缩短下仍可以有良好的光学性能。

Description

五片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置

技术领域

本发明是有关于一种光学镜头，特别是指一种五片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。

背景技术

近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块(主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件)相关技术蓬勃发展，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高，随着感光耦合组件(Charge Coupled Device，简称为CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度，但是为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。

以美国专利公开号20110176049、20110316969，及美国专利公告号7480105来看，均为五片式透镜结构，且其第一透镜的屈光率为负。

以美国专利公开号20100254029、日本专利公开号2008-281760、中国台湾地区专利公开号201227044、公告号M369459，及I268360来看，均为五片式透镜结构，且其第五透镜的厚度较厚。

美国专利公开号20120069455、20120087019、20120087020、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、201241499看，均为五片式透镜结构，而且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，其镜头长度在16mm以上，不利于手机和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。

上述专利所揭露的成像镜头，其镜头长度皆较长，而不符合手机渐趋小型化之需求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在缩短镜头系统长度的条件下，仍能够保有良好的光学性能的五片式光学成像镜头。

于是本发明五片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，及一第五透镜，且该第一透镜至该第五透镜都包括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。

该第一透镜为正屈光率的透镜。该第二透镜为负屈光率的透镜，该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。其中，该五片式光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片。

本发明五片式光学成像镜头的有益效果在于：该第一透镜为正屈光率，可以增加聚光能力，而且可压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chief ray angle)，达成平行光输入，并可以确保影像不会失真。该第二透镜具负屈光率，且该物侧面具有位于光轴附近区域的该凹面部，该像侧面具有位于光轴附近区域的该凹面部，可使负屈光率的强度增加，有助于修正系统像差。该第三透镜的该物侧面具有位于圆周附近区域的该凹面部，有助于光线在合适的高度进入光学有效径较大的该第四透镜。该第四透镜的该像侧面具有位于光轴附近区域的该凸面部，有助于光线聚焦，再搭配该第五透镜的该物侧面具有位于在光轴附近区域的该凹面部，则有利缩短成像镜头的长度。

因此，本发明的另一目的是提供一种应用于前述的五片式光学成像镜头的电子装置。

于是，本发明的电子装置，包含一机壳，及一安装在该机壳内的影像模块。

该影像模块包括一如前述所述的五片式光学成像镜头、一用于供该五片式光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该五片式光学成像镜头像侧的影像传感器。

本发明电子装置的有益效果在于：在该电子装置中装载具有前述的五片式光学成像镜头的影像模块，以使该五片式光学成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍能够提供良好的光学性能的优势，在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置，使本发明兼具良好的实用性能且有助于轻薄短小化的结构设计，而能满足更高质量的消费需求。

附图说明

图1是一示意图，说明一透镜结构；

图2是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第一较佳实施例；

图3是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图4是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的光学数据；

图5是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图6是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第二较佳实施例；

图7是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图8是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的光学数据；

图9是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图10是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第三较佳实施例；

图11是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图12是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的光学数据；

图13是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图14是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第四较佳实施例；

图15是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图16是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的光学数据；

图17是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图18是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第五较佳实施例；

图19是该第五较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图20是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的光学数据；

图21是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图22是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第六较佳实施例；

图23是该第六较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图24是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的光学数据；

图25是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图26是一配置示意图，说明本发明五片式光学成像镜头的一第七较佳实施例；

图27是该第七较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图28是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的光学数据；

图29是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图30是一表格图，说明该五片式光学成像镜头的该第一较佳实施例至该第七较佳实施例的各项光学参数；

图31是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第一较佳实施例；及

图32是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第二较佳实施例。

【符号说明】

10五片式光学成像镜头

2光圈

3第一透镜

31物侧面

32像侧面

4第二透镜

41物侧面

411凹面部

412凹面部

413凸面部

42像侧面

421凹面部

5第三透镜

51物侧面

511凸面部

512凹面部

513凹面部

52像侧面

521凹面部

522凸面部

6第四透镜

61物侧面

611凸面部

612凹面部

62像侧面

621凸面部

7第五透镜

71物侧面

711凹面部

712凸面部

72像侧面

721凹面部

722凸面部

8滤光片

81物侧面

82像侧面

9成像面

I光轴

1电子装置

11机壳

12影像模块

120模块后座单元

121镜头后座

122影像传感器后座

123第一座体

124第二座体

125线圈

126磁性组件

130影像传感器

21镜筒

II、III轴线

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

本篇说明书所言的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜在光轴附近区域具有正屈光率(或负屈光率)而言。「一透镜的物侧面(或像侧面)具有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」)而言，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。「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。「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1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，以下的实施例为求图式简洁均省略了延伸部。

参阅图2与图4，本发明五片式光学成像镜头10的一第一较佳实施例，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、一第五透镜7，及一滤光片8。当由一待拍摄物所发出的光线进入该五片式光学成像镜头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、该第五透镜7，及该滤光片8之后，会在一成像面9(Image Plane)形成一影像。该滤光片8为红外线滤光片(IR CutFilter)，用于防止光线中的红外线透射至该成像面9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9的一侧。

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、该第五透镜7，及该滤光片8都分别具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面31、41、51、61、71、81，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面32、42、52、62、72、82。其中，该等物侧面31、41、51、61、71与该等像侧面32、42、52、62、72皆为非球面。

此外，为了满足产品轻量化的需求，该第一透镜3至该第五透镜7皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成，但其材质仍不以此为限制。

该第一透镜3为正屈光率的透镜，该第一透镜3的该物侧面31为凸面，该第一透镜3的该像侧面32为凸面。

该第二透镜4为负屈光率的透镜，该第二透镜4的该物侧面41为凹面，并具有一位于光轴I附近区域的凹面部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为凹面，并具有一位于光轴I附近区域的凹面部421。

该第三透镜5为正屈光率的透镜，该第三透镜5的该物侧面51具有一位于光轴I附近区域凸面部511，及一位于圆周附近区域的凹面部512。该第三透镜5的该像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部521，及一位于圆周附近区域的凸面部522。

该第四透镜6为正屈光率的透镜，该第四透镜6的该物侧面61为凹面。该第四透镜6的该像侧面62为凸面，并具有一位于光轴I附近区域的凸面部621。

该第五透镜7为负屈光率的透镜，该第五透镜7的该物侧面71为凹面，并具有一位于光轴I附近区域的凹面部711。该第五透镜7的该像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部721，及一位于圆周附近区域的凸面部722。

该第一较佳实施例的其它详细光学数据如图4所示，且该第一较佳实施例的整体系统焦距(effective focal length，简称EFL)为3.93mm，半视角(halffield of view，简称HFOV)为34.98°、光圈值(Fno)为2.2，其系统长度为4.75mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到成像面9在光轴I上之间的距离。

此外，从第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72，共计十个面均是非球面，而该非球面是依下列公式定义：

$Z\left(Y\right)=\frac{Y_2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+K)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{2i}\×Y^{2i}-----------\left(1\right)$

其中：

R：透镜表面的曲率半径；

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

Y：非球面曲面上的点与光轴I的垂直距离；

K：锥面系数(conic constant)；及

a_2i：第2i阶非球面系数。

该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数如图5所示。

另外，该第一较佳实施例的光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝2.51；

CT2/AC23＝0.87；

CT4/AAG＝0.79；

CT4/CT2＝2.15；

CT4/CT3＝1.55；

AC23/AAG＝0.42；

其中，

CT2为该第二透镜4在光轴I上的中心厚度；

CT3为该第三透镜5在光轴I上的中心厚度；

CT4为该第四透镜6在光轴I上的中心厚度；

AAG为该第一透镜3到该第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙总合；

EFL(Effective Focal Length)为该五片式光学成像镜头10的系统焦距；

AC23为该第二透镜4到该第三透镜5在光轴I上的空气间隙；及

AC34为该第三透镜5到该第四透镜6在光轴I上的空气间隙。

再配合参阅图3，(a)的图式说明该第一较佳实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，(b)与(c)的图式则分别说明该第一较佳实施例在成像面9上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatismaberration)，及子午(tangential)方向的像散像差，(d)的图式则说明该第一较佳实施例在成像面9上的畸变像差(distortion aberration)。本第一较佳实施例的纵向球差图示图3(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±0.015mm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都控制在±0.01mm的范围内，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。

在图3(b)与3(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±0.08mm内，说明本第一较佳实施例的光学系统能有效消除像差。而图3(d)的畸变像差图式则显示本第一较佳实施例的畸变像差维持在±0.6％的范围内，说明本第一较佳实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第一较佳实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至4.75mm的条件下，仍能提供较佳的成像质量，故本第一较佳实施例能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。

参阅图6，为本发明五片式光学成像镜头10的一第二较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似，仅各镜片的镜片中心厚度与各空气间隙的距离或多或少有些不同。

其详细的光学数据如图8所示，且该第二较佳实施例的整体系统焦距为3.91mm，半视角(HFOV)为35.13°、光圈值(Fno)为2.2，系统长度则为4.75mm。

如图9所示，则为该第二较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到该第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第二实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝4.50；

CT2/AC23＝0.71；

CT4/AA6＝1.19；

CT4/CT2＝3.75；

CT4/CT3＝2.26；及

AC23/AAG＝0.45。

配合参阅图7，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第二较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第二较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第二较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.08mm的范围内，且其畸变像差也维持在±0.3％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.75mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第二较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

参阅图10，为本发明五片式光学成像镜头10的一第三较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似，仅各镜片的镜片中心厚度与各空气间隙的距离或多或少有些不同。

其详细的光学数据如图12所示，且本第三较佳实施例的整体系统焦距为3.93mm，半视角(HFOV)为34.99°、光圈值(Fno)为2.2，系统长度则为4.75mm。

如图13所示，则为该第三较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第三较佳实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝4.53；

CT2/AC23＝0.53；

CT4/AAG＝0.89；

CT4/CT2＝3.35；

CT4/CT3＝1.80；及

AC23/AAG＝0.50。

配合参阅图11，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第三较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第三较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第三较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.04mm的范围内，且其畸变像差也维持在±0.50％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.75mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第三较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

参阅图14，为本发明五片式光学成像镜头10的一第四较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第四较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第三透镜5为负屈光率的透镜，且该第三透镜5的该物侧面51为凹面，并具有一位于光轴I附近区域的凹面部513。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。

其详细的光学数据如图16所示，且本第四较佳实施例的整体系统焦距为3.90mm，半视角(HFOV)为35.16°、光圈值(Fno)为2.4，系统长度则为4.80mm。

如图17所示，则为该第四较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第四较佳实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝22.73；

CT2/AC23＝0.51；

CT4/AAG＝1.94；

CT4/CT2＝5.43；

CT4/CT3＝4.36；及

AC23/AAG＝0.71。

配合参阅图15，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第四较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第四较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第四较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.12mm的范围内，且其畸变像差也维持在±2.1％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.80mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第四较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

参阅图18，为本发明五片式光学成像镜头10的一第五较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第五较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第三透镜5为负屈光率的透镜。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。

其详细的光学数据如图20所示，且本第五较佳实施例的整体系统焦距为3.85mm，半视角(HFOV)为35.56°、光圈值(Fno)为2.4，系统长度则为4.80mm。

如图21所示，则为该第五较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第五较佳实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝16.67；

CT2/AC23＝0.67；

CT4/AAG＝2.88；

CT4/CT2＝6.82；

CT4/CT3＝5.65；及

AC23/AAG＝0.63。

配合参阅图19，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第五较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第五较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第五较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.12mm的范围内，且其畸变像差也维持在±2.1％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.80mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第五较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

参阅图22，为本发明五片式光学成像镜头10的一第六较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第六较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部411及一位于圆周附近区域的凸面部413。该第三透镜5为负屈光率的透镜。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。

其详细的光学数据如图24所示，且本第六较佳实施例的整体系统焦距为3.71mm，半视角(HFOV)为36.53°、光圈值(Fno)为2.4，系统长度则为4.54mm。

如图25所示，则为该第六较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第六较佳实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝5.67；

CT2/AC23＝0.31；

CT4/AAG＝0.81；

CT4/CT2＝3.86；

CT4/CT3＝3.19；及

AC23/AAG＝0.67。

配合参阅图23，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第六较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第六较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第六较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.10mm的范围内，且其畸变像差也维持在±1.8％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.54mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第六较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

参阅图26，为本发明五片式光学成像镜头10的一第七较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第七较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部411及一位于圆周附近区域的凸面部413。该第三透镜5为负屈光率的透镜，且该第三透镜5的该物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凹面部513。该第五透镜7的该物侧面71具有一位于圆周附近区域的凸面部712。

其详细的光学数据如图28所示，且本第七较佳实施例的整体系统焦距为3.89mm，半视角(HFOV)为36.27°、光圈值(Fno)为2.4，系统长度则为4.73mm。

如图29所示，则为该第七较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第七较佳实施例的该五片式光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

CT4/AC34＝11.04；

CT2/AC23＝0.5；

CT4/AAG＝1.05；

CT4/CT2＝4.65；

CT4/CT3＝3.87；及

AC23/AAG＝0.45。

配合参阅图27，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差图式可看出该第七较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本第七较佳实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本第七较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距变化量也都落在±0.120mm的范围内，且其畸变像差也维持在±1.8％的范围内，同样能在系统长度已缩短至4.73mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第七较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

再配合参阅图30，为上述七个较佳实施的各项光学参数的表格图，当本发明五片式光学成像镜头10中的各项光学参数间的关系式满足下列条件式时，在系统长度缩短的情形下，仍然会有较佳的光学性能表现，使本发明应用于相关可携式电子装置时，能制出更加薄型化的产品：

2.50≤CT4/AC34----------------------(2)

CT2/AC23≤0.88----------------------(3)

0.78≤CT4/AAG-----------------------(4)

3.20≤CT4/CT2------------------------(5)

2.20≤CT4/CT3------------------------(6)

0.45≤AC23/AAG----------------------(7)

该第四透镜6通常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AC23缩短则有利镜头长度缩短，因此较佳的使CT4及AC34满足上述条件式(2)时，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置，又较佳的满足4.5≤CT4/AC34，可使CT4较厚而制作上更容易。又此条件式可受一上限限制：2.5≤CT4/AC34≤25。

该第二透镜4通常是光学有效径比较小的镜片，因此可以变薄的比例较大，

而由于第二透镜4的像侧面42具有位于光轴I附近区域的该凹面部421，该第三透镜5的该物侧面51具有位于圆周附近区域的该凹面部512，考虑边缘干涉的问题，AC23在设计上可以缩短的比例较小，因此较佳的使CT2及AC23满足上述条件式(3)时，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。又此条件式可受一下限限制：0.2≤CT2/AC23≤0.88，或更佳的为0.27≤CT2/AC23≤0.88。

该第四透镜6通常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AAG缩短则有利镜头长度缩短，因此较佳的使CT4及AAG满足上述条件式(4)时，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。又较佳的满足1≤CT4/AAG，可使CT4较厚制作更容易。又此条件式可受一上限限制：0.78≤CT4/AAG≤3.5，或更佳的0.78≤CT4/AAG≤3。

该第四透镜6通常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，而第二透镜4通常是光学有效径比较小的镜片，因此可以缩小的比例较大，因此较佳的使CT4及CT2满足上述条件式(5)时，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。又此条件式可受一上限限制：3.2≤CT4/CT2≤7。

该第四透镜6通常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，而该第三透镜5通常是光学有效径比较小的镜片，因此可以缩小的比例较大，因此较佳的使CT4及CT3满足上述条件式(6)时，可在镜头缩短的过程中得到较佳的配置。又较佳的满足3.8≤CT4/CT3，可使CT4较厚而制作更容易。又此条件式可受一上限限制：2.2≤CT4/CT3≤6.3。

由于该第二透镜4的该像侧面42具有位于光轴I附近区域的该凹面部421，该第三透镜5的该物侧面51具有位于圆周附近区域的该凹面部512，因此AC23在设计上会制作的较大，而除了AC23外，仍有其它的空气隙间可以缩短，且AAG缩短则有利镜头长度缩短，因此满足上述条件式(7)时，空气间隙的配置较佳。又此条件式可受一上限限制：0.45≤AC23/AAG≤0.78。

归纳上述，本发明五片式光学成像镜头10，可获致下述的功效及优点，故能达到本发明的目的：

一、该第一透镜3为正屈光率，可以增加聚光能力，并压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chief ray angle)，达成平行光输入，并可以确保影像不会失真。

二、该第二透镜4具负屈光率，且该第二透镜4的该物侧面41具有位于光轴I附近区域的该凹面部411，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，会使负屈光率的强度增加，有助于修正系统像差，若再搭配该第二透镜4的该物侧面41具有位于圆周附近区域的该凸面部413，让通过光轴I附近区域及圆周附近区域的光线有不同程度的修正，修正像差的效果更好。

三、该第三透镜5的该物侧面51具有位于圆周附近区域的该凹面部512，有助于光线在合适的高度进入光学有效径较大的该第四透镜6，而若该第三透镜5的该物侧面51具有位于光轴I附近区域的该凹面部513，或当该第三透镜5的该像侧面52具有位于I光轴附近区域的该凹面部521及位于圆周附近区域的的该凸面部522时，则会有助于修正像散。

四、该第四透镜6的该像侧面62具有位于光轴I附近区域的该凸面部621，有助于光线聚焦，再搭配该第五透镜7的该物侧面71具有位于光轴I附近区域的该凹面部711，有利缩短成像镜头的长度。

五、本发明通过相关设计参数之控制，例如CT4/AC34、CT2/AC23、CT4/AAG、CT4/CT2、CT4/CT3，及AC23/AAG等参数，使整个系统具有较佳的消除像差能力，例如消除球差的能力，再配合该等透镜3、4、5、6、7物侧面31、41、51、61、71或像侧面32、42、52、62、72的凹凸形状设计与排列，使该五片式光学成像镜头10在缩短系统长度的条件下，仍具备能够有效克服色像差的光学性能，并提供较佳的成像质量。

六、由前述七个较佳实施例的说明，显示本发明五片式光学成像镜头10的设计，其该等较佳实施例的系统长度皆可以缩短到5mm以内，相较于现有的光学成像镜头，应用本发明的镜头能制造出更薄型化的产品，使本发明具有符合市场需求的经济效益。

参阅图31，为应用前述该五片式光学成像镜头10的电子装置1的一第一较佳实施例，该电子装置1包含一机壳11，及一安装在该机壳11内的影像模块12。在此仅是以手机为例说明该电子装置1，但该电子装置1的型式不以此为限。

该影像模块12包括一如前所述的该五片式光学成像镜头10、一用于供该五片式光学成像镜头10设置的镜筒21、一用于供该镜筒21设置的模块后座单元120，及一设置于该五片式光学成像镜头10像侧的影像传感器130。该成像面9(见图1)是形成于该影像传感器130。

该模块后座单元120具有一镜头后座121，及一设置于该镜头后座121与该影像传感器130之间的影像传感器后座122。其中，该镜筒21是和该镜头后座121沿一轴线II同轴设置，且该镜筒21设置于该镜头后座121内侧。

参阅图32，为应用前述该五片式光学成像镜头10的电子装置1的一第二较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的该电子装置1的主要差别在于：该模块后座单元120为音圈马达(VCM)型式。该镜头后座121具有一与该镜筒21外侧相贴合且沿一轴线III设置的第一座体123、一沿该轴线III并环绕着该第一座体123外侧设置的第二座体124、一设置在该第一座体123外侧与该第二座体124内侧之间的线圈125，及一设置在该线圈125外侧与该第二座体124内侧之间的磁性组件126。

该镜头后座121的第一座体123可带着该镜筒21及设置在该镜筒21内的该五片式光学成像镜头10沿该轴线III移动。该影像传感器后座122则与该第二座体124相贴合。其中，该红外线滤光片8则是设置在该影像传感器后座122。该电子装置1的第二较佳实施例的其它组件结构则与第一较佳实施例的该电子装置1类似，在此不再赘述。

通过安装该五片式光学成像镜头10，由于该五片式光学成像镜头10的系统长度能有效缩短，使该电子装置1的第一较佳实施例与第二较佳实施例的厚度都能相对缩小进而制出更薄型化的产品，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此，本发明的该电子装置1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。

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 (18)

1.一种五片式光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，及一第五透镜，且该第一透镜至该第五透镜都包括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：

该第一透镜为正屈光率的透镜；

该第二透镜为负屈光率的透镜，该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；

该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；

该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；及

该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；

其中，该五片式光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片。

2.如权利要求1所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在光轴的中心厚度为CT4，自该第三透镜到该第四透镜沿光轴上的空气间隙为AC34，并满足下列条件式：2.50≤CT4/AC34。

3.如权利要求2所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在光轴的中心厚度为CT2，自该第二透镜到该第三透镜沿光轴上的空气间隙为AC23，并满足下列条件式：CT2/AC23≤0.88。

4.如权利要求3所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：自该第一透镜到该第五透镜沿光轴上的四个空气间隙总合为AAG，并满足下列条件式：0.78≤CT4/AAG。

5.如权利要求4所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：进一步满足下列条件式：1.00≤CT4/AAG。

6.如权利要求3所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部。

7.如权利要求6所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜的该物侧面还具有一位于光轴附近区域的凹面部，且进一步满足下列条件式：4.50≤CT4/AC34。

8.如权利要求2所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：自该第一透镜到该第五透镜沿光轴上的四个空气间隙总合为AAG，并满足下列条件式：0.78≤CT4/AAG。

9.如权利要求8所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜的该物侧面还具有一位于圆周附近区域的凸面部。

10.如权利要求9所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在光轴的中心厚度为CT2，并满足下列条件式：3.20≤CT4/CT2。

11.如权利要求2所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜的该像侧面还具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部。

12.如权利要求11所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：自该第二透镜到该第三透镜沿光轴上的空气间隙为AC23，自该第一透镜到该第五透镜沿光轴上的四个空气间隙总合为AAG，并满足下列条件式：0.45≤AC23/AAG，且该第三透镜的该物侧面还具有一位于光轴附近区域的凹面部。

13.如权利要求1所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在光轴的中心厚度为CT2，自该第二透镜到该第三透镜沿光轴上的空气间隙为AC23，并满足下列条件式：CT2/AC23≤0.88。

14.如权利要求13所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在光轴的中心厚度为CT4，该第三透镜在光轴的中心厚度为CT3，并满足下列条件式：2.20≤CT4/CT3。

15.如权利要求14所述的五片式光学成像镜头，其特征在于：进一步满足下列条件式：3.80≤CT4/CT3。

16.一种电子装置，包含：

一机壳；及

一影像模块，是安装在该机壳内，并包括一如权利要求1至15中任一项所述的五片式光学成像镜头、一用于供该五片式光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该五片式光学成像镜头像侧的影像传感器。

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，该镜头后座具有一与该镜筒外侧相贴合且沿一轴线设置的第一座体，及一沿该轴线并环绕着该第一座体外侧设置的第二座体，该第一座体可带着该镜筒与设置于该镜筒内的该五片式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一位于该第二座体和该影像传感器之间的影像传感器后座，且该影像传感器后座和该第二座体相贴合。

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